WO2012108336A1

WO2012108336A1 - 発電装置及びスイッチ

Info

Publication number: WO2012108336A1
Application number: PCT/JP2012/052429
Authority: WO
Inventors: 信貴恒吉; 俊夫金子
Original assignee: ミツミ電機株式会社
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-02
Publication date: 2012-08-16
Also published as: JP2012165551A

Abstract

　本発明はスイッチレバーの操作により発電を行う発電装置及びこれを用いたスイッチに係り、ケースと、シーソー型の操作部材と、被駆動部が駆動されることにより誘導起電力を発生させる発電部と、移動することにより被駆動部を駆動するスライド部材と、第１の方向に前記スライド部材が移動することにより弾性力を蓄積すると共に蓄積された弾性力を出力することによりスライド部材を前記第２の方向に移動付勢する弾性手段と、第１の蓄積完了位置を過ぎた時に弾性手段に蓄積された弾性力の出力を許容してスライド部材を第１の方向に移動させ発電部で誘導起電力を発生させる第１の連結解除機構と、第２の蓄積完了位置を過ぎた時に弾性手段に蓄積された弾性力の出力を許容してスライド部材を第２の方向に移動させ発電部で誘導起電力を発生させる第２の連結解除機構とを有し、第１の蓄積完了位置と第２の蓄積完了位置とを異ならせた構成とする。

Description

発電装置及びスイッチ

　本発明は発電装置及びスイッチに係り、特にスイッチレバーの操作により発電を行う発電装置及びこれを用いたスイッチに関する。

　例えば、照明器具等の電気機器をＯＮ／ＯＦＦするスイッチとして無線スイッチが知られている。無線スイッチは手元にスイッチを置けるため、壁等に固定された据付スイッチに比べて便利である。

　この無線スイッチの電源としては乾電池を用いることが考えられるが、乾電池を用いた場合にはその交換が面倒であり使用性が悪い。このため、無線スイッチ内に発電装置を設け、無線スイッチの使用性を向上させることが提案されている（特許文献１参照）。

　また、二つ以上のスイッチ操作（例えば、ＯＮ操作とＯＦＦ操作）を判別することが必要な無線スイッチの場合、ＯＮ操作を認識するセンサと、ＯＦＦ操作を認識するセンサの二つのセンサを用意し、各センサからの入力に基づき操作の判別処理を行う構成としていた。

特表２００３－５３４７０４号公報

　しかしながら、複数のセンサを用いてスイッチ操作を判別する構成では、発電を行うための電気回路及び電気装置の他にセンサが複数個必要となり、部品点数が増大することにより装置構成が複雑化すると共に製品コストが上昇するという問題点があった。

　本発明は、上述した従来技術の問題を解決する、改良された有用な発電装置及びスイッチを提供することを総括的な目的とする。

　本発明のより詳細な目的は、複数のスイッチ操作の判別を簡単且つ低コストで行い得る発電装置及びスイッチを提供することにある。

　この目的を達成するために、本発明は、
　ケースと、
　第１の操作部及び第２の操作部を有すると共に該ケースに揺動可能に設けられており、発電時に前記第１の操作部又は第２の操作部の一方を操作されるシーソー型の操作部材と、
　被駆動部が駆動されることにより誘導起電力を発生させる発電部と、
　前記ケース内に第１の方向及びこれと異なる第２の方向に移動可能に設けられており、移動することにより前記被駆動部を駆動するスライド部材と、
　前記スライド部材に接続されており、前記第１の方向に前記スライド部材が移動することにより弾性力を蓄積すると共に、蓄積された弾性力を出力することにより前記スライド部材を前記第２の方向に移動付勢する弾性手段と、
　前記第１の操作部が操作された際に前記スライド部材を前記第１の方向に移動させ、第１の蓄積完了位置を過ぎた時に前記操作部材と前記スライド部材との連結を解除し、前記弾性手段に蓄積された弾性力の出力を許容して前記スライド部材を前記第２の方向に移動させることにより前記発電部で誘導起電力を発生させる第１の連結解除機構と、
　前記第２の操作部が操作された際に前記スライド部材を前記第１の方向に移動させ、第２の蓄積完了位置を過ぎた時に前記操作部材と前記スライド部材との連結を解除し、前記弾性手段に蓄積された弾性力の出力を許容して前記スライド部材を前記第２の方向に移動させることにより前記発電部で誘導起電力を発生させる第２の連結解除機構とを有し、
　前記第１の蓄積完了位置と、前記第２の蓄積完了位置とを異ならせた構成としたことを特徴とするものである。

　本発明によれば、操作部材の操作の判別を簡単かつ低コストで行うことが可能となる。

図１は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの分解斜視図である。図２は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチを上部から見た斜視図である。図３は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの回路基板を取り外した状態を下部から見た斜視図である。図４（Ａ）は本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの要部を拡大して示す斜視図、図４（Ｂ）はスライド部材の斜視図、図４（Ｃ）はスライド部材の正面図である。図５は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その１）。図６は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その２）。図７は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その３）。図８は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その４）。図９は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その５）。図１０は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その６）。図１１は、本発明の一実施形態である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図である（その７）。図１２は、発電機で発電される電圧波形を示す図である（その１）。図１３は、発電機で発電される電圧波形を示す図である（その２）。図１４（Ａ）は本発明の変形例である発電装置及びスイッチに設けられる第１のピンホイールを拡大して示す図であり、図１４（Ｂ）は第２のピンホイールを拡大して示す図である。図１５は本発明の変形例である発電装置及びスイッチの動作を説明するための図であり、図１５（Ａ）はスイッチレバーがＡ１方向に操作された状態を示す図、図１５（Ｂ）はスイッチレバーがＡ２方向に操作された状態を示す図である。

１，１００　スイッチ
１０，１０１　発電装置
１１　ケース
１２　スイッチレバー
１２ａ　レバー本体
１３　発電機
１４　発電用ばね
１５　スライド部材
１６Ａ，１１６Ａ　第１のピンホイール
１６Ｂ，１１６Ｂ　第２のピンホイール
１７Ａ　第１のピンホイールばね
１７Ｂ　第２のピンホイールばね
１８Ａ　第１の連結解除機構
１８Ｂ　第２の連結解除機構
２０　回路基板
２８Ａ　第１のホイール軸
２８Ｂ　第２のホイール軸
２９Ａ　第１のばね装着軸
２９Ｂ　第２のばね装着軸
３５Ａ　第１の操作部
３５Ｂ　第２の操作部
３７Ａ　第１のスイッチアーム
３７Ｂ　第２のスイッチアーム
４０　装置本体
４１　被駆動部
４２　ギヤ
４９Ａ　第１の係合部
４９Ｂ　第２の係合部
５０　ラック
５５Ａ～５５Ｆ，１５５Ａ～１５５Ｆ　係合突起
５６Ａ～５６Ｆ，１５６Ａ～１５６Ｆ　係合突起

　以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

　図１乃至図４は、本発明の一実施形態であるスイッチ及び発電装置を説明するための図である。スイッチ１は無線スイッチであり、発電装置１０と回路基板２０とにより構成されている。

　発電装置１０は、スイッチレバー１２が操作されることにより発電を行うものである。回路基板２０は高周波通信回路（図示せず）を設けており、発電装置１０が発電した電力（誘導起電力）により作動する。この高周波通信回路は、作動することにより電気機器（例えば、照明機器等）に向け2.4GHz帯の電波を送信し、これにより当該電気機器のＯＮ操作／ＯＦＦ操作の二つの操作が行われる構成とされている。この回路基板２０は、ケース１１の背面側に配設される。

　発電装置１０は、大略するとケース１１、スイッチレバー１２、発電機１３、発電用ばね１４、スライド部材１５、及び第１及び第２の連結解除機構１８Ａ，１８Ｂ等を有した構成とされている。

　ケース１１は樹脂成型品であり、矩形状を有している。このケース１１の一側部には、スイッチレバー１２を装着するためのレバー装着凹部２５が形成されている。このレバー装着凹部２５内の中央位置には、スイッチレバー１２を軸承する支軸２６が立設されている。

　また、ケース１１には、発電用ばね１４の一端部１４ｂが接続されるばね取り付け部２７、第１及び第２のピンホイールばね１７Ａ，１７Ｂが装着される第１及び第２のばね装着軸２９Ａ，２９Ｂ、ピンホイールばね１７Ａ，１７Ｂの端部１７ａが係止されるばね係止部３０Ａ，３０Ｂ、発電機１３が取り付けられる開口部３１等が一体的に形成されている。

　スイッチレバー１２（請求項に記載の操作部材に相当する）は、レバー本体１２ａと第１及び第２のスイッチアーム３７Ａ，３７Ｂとにより構成されている。レバー本体１２ａは樹脂成型品であり、図中Ｙ１，Ｙ２方向に対する中央部に軸孔３６が形成されると共に、両側部に中央部に対して突出した第１及び第２の操作部３５Ａ，３５Ｂが形成された構成とされている。このレバー本体１２ａは、軸孔３６を支軸２６に挿通することにより支軸２６に軸承される。

　レバー本体１２ａに形成された第１及び第２の操作部３５Ａ，３５Ｂは、操作者により操作される部位である。レバー本体１２ａはシーソー型のスイッチレバーであり、支軸２６を中心としてＡ１，Ａ２方向に揺動（回転）可能な構成とされているため、一つのスイッチレバー１２により第１の操作部３５Ａを操作する第１の操作と、第２の操作部３５Ｂを操作する第２の操作の二つの操作を行うことができる。

　第１及び第２のスイッチアーム３７Ａ，３７Ｂは、ケース１１に形成された第１及び第２のアーム装着部２４Ａ，２４Ｂ内に図中矢印Ｘ１，Ｘ２方向に移動可能に装着される。第１のスイッチアーム３７ＡのＸ１方向側の端部３７ａは、レバー本体１２ａの第１の操作部３５Ａの背面側に接続される。また、第２のスイッチアーム３７ＢのＸ１方向側の端部３７ａは、レバー本体１２ａの第２の操作部３５Ｂの背面側に接続される。

　第１の操作部３５Ａが操作されレバー本体１２ａが矢印Ａ１方向に揺動することにより、第１のスイッチアーム３７Ａは矢印Ｘ２方向に移動すると共に第２のスイッチアーム３７Ｂは矢印Ｘ１方向に移動する。逆に、第２の操作部３５Ｂが操作されレバー本体１２ａが矢印Ａ２方向に揺動することにより、第２のスイッチアーム３７Ｂは矢印Ｘ２方向に移動すると共に第１のスイッチアーム３７Ａは矢印Ｘ１方向に移動する。

　次に、発電機１３について説明する。発電機１３は請求項に記載の発電部に相当するものである。この発電機１３は、金属製の基板４３と装置本体４０とを有した構成とされている。

　また、発電機１３には被駆動部４１（回転軸）が設けられており、この被駆動部４１は基板４３から上方に突出した構成とされている。発電機１３はモータ式の発電機であり、被駆動部４１を回転させることにより、内設されたコイルの内部で磁石が回転し、これにより誘導起電力を発生させる（発電する）構成とされている。

　基板４３は、複数の装着孔４４Ａ～４４Ｃを有している。発電機１３をケース１１に固定するには、各装着孔４４Ａ～４４Ｃに図示しない固定ねじを挿通し、この固定ねじをケース１１に形成された図示しないねじ孔に螺着する。また、ケース１１の発電機１３が取り付けられる部位には、開口部３１が形成されている。よって、発電機１３がケース１１に固定された状態で、被駆動部４１は開口部３１内に位置した構成となる。更に、被駆動部４１には、後述するラック５０と噛合するギヤ４２が固着されている。

　発電用ばね１４は、請求項に記載の弾性手段に相当するものである。発電用ばね１４は、一端部１４ａがスライド部材１５の接続部４８に接続されると共に、他端部１４ｂがケース１１に設けられたばね取り付け部２７に接続される。即ち、発電用ばね１４は、ケース１１とスライド部材１５との間に配設された構成とされている。

　この発電用ばね１４は引き伸ばされることにより弾性力を蓄積すると共に、この蓄積された弾性力を出力することにより、後述するように発電機１３の被駆動部４１を回転させて誘導起電力を発生させる構成とされている。

　なお、本実施形態では発電用ばね１４として引張りばねであるコイルばねを使用しているが、後述する所定の弾性力（弾性エネルギー）を蓄積しうるものであれば、コイルばね以外のばね、ゴム等の弾性部材、又はエアシリンダ等を用いることも可能である。

　スライド部材１５は樹脂成型品であり、鍔部２５Ａ，２５Ｂ、本体部４７，接続部４８、第１及び第２の係合部４９Ａ，４９Ｂ、及びラック５０等を一体的に形成した構成とされている。

　本体部４７は、図４（Ｂ），（Ｃ）に拡大して示すように、正面視で五角形に近似した形状を有している。この本体部４７の矢印Ｘ２方向側には、第１及び第２の係合部４９Ａ，４９Ｂが形成されている。この第１の係合部４９Ａ及び第２の係合部４９Ｂは、いずれも本体部４７からＸ２方向に突出形成されている。

　ここで、第１及び第２の係合部４９Ａ，４９Ｂの突出量に注目すると、本実施形態に係る発電装置１０では、図４（Ｃ）に示すように第１の係合部４９Ａの突出量と、第２の係合部４９Ｂの突出量とを異ならせた構成としている。具体的には、第１の係合部４９Ａの突出量は、第２の係合部４９Ｂの突出量に比べて図４（Ｃ）にΔＨで示す量だけ矢印Ｘ２で示す方向に長く設定されている。この第１の係合部４９Ａは後述する第１のピンホイール１６Ａと係合可能な構成とされており、また第２の係合部４９Ｂは後述する第２のピンホイール１６Ｂと係合可能な構成とされている。

　一方、本体部４７の中央部分には開口部５１が形成されており、その一内壁にはＸ１，Ｘ２方向に延在するラック５０が形成されている。このラック５０は、発電機１３の被駆動部４１に設けられたギヤ４２と噛合するよう構成されている。

　これにより、発電機１３とスライド部材１５とは、ギヤ４２及びラック５０を介して接続された構成となる。よって、スライド部材１５がＸ１方向或いはＸ２方向に移動することにより、スライド部材１５はラック５０及びギヤ４２を介して被駆動部４１を回転させ、これにより発電機１３は誘導起電力を発生させる。

　また、本体部４７の第１及び第２の係合部４９Ａ，４９Ｂが形成された位置の両側には傾斜面５２Ａ，５２Ｂが形成されている。更に、前記した発電用ばね１４が接続される接続部４８は、第１の係合部４９Ａと第２の係合部４９Ｂの間に配設されている。

　また、本体部４７のＸ１方向側には、両側部に延出する鍔部２５Ａ，２５Ｂが形成されている。この鍔部２５Ａ，２５Ｂは、図２及び図５に示されるように、ケース１１に形成された鍔部１９Ａ，１９Ｂと対向するよう構成されている。

　また、鍔部１９Ａにはクッションばね３２Ａが配設されると共に、鍔部１９Ｂにはクッションばね３２Ｂが配設されている。このクッションばね３２Ａ，３２Ｂは、後述するようにスライド部材１５が発電用ばね１４に蓄成された弾性力によりＸ２方向に速い速度で移動した際に鍔部２５Ａ，２５Ｂと衝突し、緩衝機能を奏するものである。

　次に、第１及び第２の連結解除機構１８Ａ，１８Ｂについて説明する。第１の連結解除機構１８Ａは、第１のピンホイール１６Ａと第１のピンホイールばね１７Ａ等を有している。この第１の連結解除機構１８Ａは、スイッチレバー１２（第１のスイッチアーム３７Ａ）とスライド部材１５とを連結及び連結解除する機能を奏する。また、第２の連結解除機構１８Ｂは、第２のピンホイール１６Ｂと第２のピンホイールばね１７Ｂ等を有している。この第２のピンホイール１６Ｂは、スイッチレバー１２（第２のスイッチアーム３７Ｂ）とスライド部材１５とを連結及び連結解除する機能を奏する。

　次に、第１及び第２のピンホイール１６Ａ，１６Ｂの具体的な構成について説明する。

　第１及び第２のピンホイール１６Ａ，１６Ｂは、いずれも樹脂成型品である。第１のピンホイール１６Ａは、放射状に延出する複数（本実施形態では６本）の係合突起５５Ａ～５５Ｆが形成されている。また、第１のピンホイール１６Ａの中心位置は軸孔５３Ａが形成されており、この軸孔５３Ａはケース１１に形成された第１のホイール軸２８Ａに挿通される。

　同様に、第２のピンホイール１６Ｂは、放射状に延出する６本の係合突起５６Ａ～５６Ｆが形成されている。また、第２のピンホイール１６Ｂの中心位置には軸孔５３Ｂが形成されており、この軸孔５３Ｂはケース１１に形成された第２のホイール軸２８Ｂに挿通される。よって、第１及び第２のピンホイール１６Ａ，１６Ｂは、ケース１１に回転可能に取り付けられた構成となっている。本実施形態では、第１のピンホイール１６Ａに形成された係合突起５５Ａ～５５Ｆの回転中心位置からの突出量（延出長さ）と、第２のピンホイール１６Ｂに形成された係合突起５６Ａ～５６Ｆの回転中心位置からの突出量（延出長さ）は等しくなるよう設定されている。

　スイッチレバー１２（レバー本体１２ａ）がＡ１方向に操作される際、第１のピンホイール１６Ａの複数の係合突起５５Ａ～５５Ｆの内、いずれか一の係合突起（図５に示す例では５５Ａ）が第１のスイッチアーム３７Ａの端部３７ｂと係合すると共に、他の係合突起（図５に示す例では係合突起５５Ｃ）がスライド部材１５の第１の係合部４９Ａと係合するよう構成されている。

　従って、スイッチレバー１２のＡ１方向への操作時においては、スイッチレバー１２は第１のピンホイール１６Ａ及びスライド部材１５を介して発電用ばねと連結された構成となる。

　一方、スイッチレバー１２（レバー本体１２ａ）がＡ２方向に操作される際、第２のピンホイール１６Ｂの複数の係合突起５６Ａ～５６Ｆの内、いずれか一の係合突起（図９に示す例では５６Ａ）が第２のスイッチアーム３７Ｂの端部３７ｂと係合すると共に、他の係合突起（図９に示す例では係合突起５６Ｃ）がスライド部材１５の第２の係合部４９Ｂと係合するよう構成されている。

　従って、スイッチレバー１２のＡ２方向への操作時においては、スイッチレバー１２は第２のピンホイール１６Ｂ及びスライド部材１５を介して発電用ばね１４に連結された構成となる。

　第１及び第２のピンホイールばね１７Ａ，１７Ｂはトーションばねであり、第１及び第２のピンホイール１６Ａ，１６Ｂの近傍位置に配設されている。具体的には、第１のピンホイールばね１７Ａは第１のばね装着軸２９Ａに装着されており、端部１７ａが第１のピンホイール１６Ａと係合するよう構成されると共に、他端１７ｂがケース１１のばね係止部３０Ａに係止された構成とされている。この第１のピンホイールばね１７Ａは、第１のピンホイール１６Ａを常に一定方向（図５～図１１における反時計方向）に回転付勢する機能を奏する。

　また、第２のピンホイールばね１７Ｂは第２のばね装着軸２９Ｂに装着されており、端部１７ａが第２のピンホイール１６Ｂと係合するよう構成されると共に、他端１７ｂがケース１１のばね係止部３０Ｂに係止された構成とされている。この第２のピンホイールばね１７Ｂは、第２のピンホイール１６Ｂを常に一定方向（図５～図１１における時計方向）に回転付勢する機能を奏する。

　次に、上記構成とされた発電装置１０の動作について説明する。

　図５～図１１は、発電時における発電装置１０の動作を動作順に示している。図５～図８は、スイッチレバー１２を矢印Ａ１方向に操作した時の動作を示しており、図９～図１１はスイッチレバー１２を矢印Ａ２方向に操作した時の動作を示している。

　先ず、図５～図８を用いて、スイッチレバー１２を矢印Ａ１方向に操作した時の各構成要素の動作について説明する。

　図５は、スイッチレバー１２をＡ１方向に操作する直前の状態（以下、第１の操作前状態という）を示している。この第１の操作前状態では、スイッチレバー１２は図中矢印Ａ２方向に揺動した状態となっている。また、各ピンホイール１６Ａ，１６Ｂはピンホイールばね１７Ａ，１７Ｂにより回転付勢されている。

　しかしながら、第１のピンホイール１６Ａは係合突起５５Ａが第１のスイッチアーム３７Ａの端部３７ｂと係合することにより回転規制がされている。また、第２のピンホイール１６Ｂは、係合突起５６Ａが第２のスイッチアーム３７Ｂの側面に当接することにより回転規制がされている。

　また第１の操作前状態では、発電用ばね１４は弾性力が蓄積されていない状態となっている。よって、スライド部材１５はその移動範囲の略中央位置（以下、この位置を操作前位置という）に位置した状態となっている。

　また、第１の連結解除機構１８Ａを構成する第１のピンホイール１６Ａに注目すると、第１のピンホイール１６Ａの係合突起５５Ａは第１のスイッチアーム３７Ａを介してレバー本体１２ａと係合し、係合突起５５Ｃはスライド部材１５の第１の係合部４９Ａと係合した状態となっている。

　図６は、操作者が第１の操作部３５Ａを押圧操作することにより、スイッチレバー１２が矢印Ａ１方向に操作し始めた状態を示している。この操作に伴い、第１のスイッチアーム３７Ａは矢印Ｘ２方向に移動し、その端部３７ｂは係合突起５５Ａを押圧する。

　第１のピンホイール１６Ａは、第１のホイール軸２８Ａに回転可能に取り付けられている。よって、係合突起５５Ａが第１のスイッチアーム３７Ａに押圧されることにより、第１のピンホイール１６Ａは図中反時計方向に回転する。

　また、第１のピンホイール１６Ａが回転することにより係合突起５５Ｃも回転し、係合突起５５Ｃと係合している第１の係合部４９Ａは矢印Ｘ１方向に移動付勢される。これにより、スライド部材１５は操作前位置より矢印Ｘ１方向に向けて移動を開始する。

　スライド部材１５がＸ１方向にスライドすることにより、スライド部材１５の接続部４８に接続された発電用ばね１４もＸ１方向に伸長付勢される。これにより、発電用ばね１４は弾性力を蓄積する。

　なお、スライド部材１５がＸ１方向に移動することにより、ラック５０及びギヤ４２を介して被駆動部４１も回転するが、スイッチレバー１２の操作時におけるスライド部材１５の操作力により発生するスライド部材１５の移動速度は小さくて安定していないため、発電機１３において有効な発電が行われることはない。

　図７は、発電用ばね１４に発電機１３を駆動しうる弾性力が蓄積された位置（以下、第１の蓄積完了位置という）までスイッチレバー１２（レバー本体１２ａの第１の操作部３５Ａ）を操作した状態（以下、第１の蓄積完了状態という）を示している。

　この第１の蓄積完了状態では、第１のスイッチアーム３７ＡはＡ１方向に押し込まれ、これに伴いスライド部材１５は係合突起５５Ｃと離間する直前の状態となっている。また本実施形態では、この第１の蓄積完了状態において発電用ばね１４に発電機１３を駆動し発電を行いうる弾性力が蓄積されるよう構成されている。

　この第１の蓄積完了位置より、更にスイッチレバー１２（レバー本体１２ａ）をＡ１方向に押し込むと、係合突起５５Ｃは第１の係合部４９Ａから離間し、スイッチレバー１２と発電用ばね１４との連結は解除される。このように、係合突起５５Ｃが第１の係合部４９Ａから離間すると、発電用ばね１４に蓄積されていた弾性力（弾性エネルギー）がスライド部材１５に印加され、スライド部材１５は瞬時にＸ２方向に向け移動する。図８は、スライド部材１５がＸ２方向に移動した状態を示している。

　前記のように、ギヤ４２とラック５０は噛合している。このため、スライド部材１５がＸ２方向に瞬時にスライドすることにより、被駆動部４１は図中反時計方向に回転される。よって、発電機１３は、発電用ばね１４が出力する弾性力により誘導起電力を発生させる（発電が行われる。なお、この時の発電を第１の発電時という）。

　この第１の発電時には第１のピンホイール１６Ａはスライド部材１５から離間しているため、スライド部材１５には発電用ばね１４に蓄積された弾性力（弾性復元力）のみが印加される。また、発電用ばね１４には、発電機１３を駆動し発電を行いうる強い弾性力が蓄積されている。このため、発電機１３において安定した高出力の誘導起電力を発生させることができる。

　図１２は、第１の発電時に発電機１３から出力される誘導起電力の電圧波形を示している。同図において、横軸は時間を示し、縦軸は電圧（出力）を示している。同図に示すように、本実施形態では第１の発電時における誘導起電力の電圧波形は、先ずプラスの起電力が発生し、その後にマイナス及びプラスの起電力が交互に発生する波形となっている。

　このように第１の発電時に発電機１３が誘電起電力を発生することにより、回路基板２０に設けられた高周波通信回路は電気機器等（図示せず）に向けて電波を送信する。これにより、例えば電気機器に対して第１の操作（例えば電子機器のＯＮ操作）を行うことができる。

　なお、第１の連結解除機構１８Ａの動作に起因して発電機１３が発電を行う際、第２の連結解除機構１８Ｂを構成する第２のピンホイール１６Ｂはスイッチレバー１２及びスライド部材１５等の駆動を邪魔しないよう構成されている。

　次に、図９～図１１を用いてスイッチレバー１２を矢印Ａ２方向に操作した時の各構成要素の動作について説明する。

　前記のように第１の発電時においてスライド部材１５がＸ２方向に移動すると、発電用ばね１４も収縮し弾性力を蓄成していない状態に戻る。この状態は、図５に示した第１の操作前状態に対して各構成要素が図中左右対象な状態となっている。この状態は、図８に示される状態と等価の状態である。

　この図８に示す状態は、スイッチレバー１２をＡ２方向に操作する直前の状態となる（以下、この状態を第２の操作前状態という）。

　この第２の操作前状態では、スイッチレバー１２（レバー本体１２ａ）は図中矢印Ａ１方向に揺動した状態となっている。また、各ピンホイール１６Ａ，１６Ｂはピンホイールばね１７Ａ，１７Ｂにより回転付勢されているが、係合突起５５Ｂが第１のスイッチアーム３７Ａの側面に当接することにより、また係合突起５６Ｃが第２の係合部４９Ｂと当接することにより回転規制されている。

　また第２の操作前状態では、第２のピンホイール１６Ｂの係合突起５６Ａが第２のスイッチアーム３７Ｂの端部３７ｂと対向或いは係合し、係合突起５６Ｃがスライド部材１５の第２の係合部４９Ｂに係合した状態となっている。よって、スイッチレバー１２と発電用ばね１４は、第２の連結解除機構１８Ｂ（第２のピンホイール１６Ｂ）及びスライド部材１５を介して連結された状態となっている。

　この第２の操作前状態から、スイッチレバー１２（レバー本体１２ａの第２の操作部３５Ｂ）をＡ２方向に操作した時の動作は、前記したスイッチレバー１２をＡ１方向に操作した時の動作に対して左右対称な動作となる。以下、具体的な動作について説明する。

　図９は、スイッチレバー１２を矢印Ａ２方向に操作し始めた状態を示している。この操作に伴い、第２のスイッチアーム３７Ｂは係合突起５６Ａを押圧する。第２のピンホイール１６Ｂは第２のホイール軸２８Ｂに回転可能に取り付けられている。このため、係合突起５６Ａが第２のスイッチアーム３７Ｂに押圧されることにより、第２のピンホイール１６Ｂは図中時計方向に回転する。

　第２のピンホイール１６Ｂが回転すると係合突起５６Ｃも回転し、係合突起５６Ｃと係合している第２の係合部４９ＢはＸ１方向に移動付勢される。これにより、スライド部材１５は操作前位置よりＸ１方向に移動を開始する。

　また、スライド部材１５がＸ１方向にスライドすると発電用ばね１４は伸長付勢され、よって発電用ばね１４は弾性力を蓄積する。なお、このスライド部材１５のこの移動時も操作者によるスイッチレバー１２の操作力により発生するスライド部材１５の移動速度は小さくて安定していないため、発電機１３において有効な発電が行われることはない。

　図１０は、発電用ばね１４に発電機１３を駆動しうる弾性力が蓄積された位置（以下、第２の蓄積完了位置という）までスイッチレバー１２を操作した状態（以下、第２の蓄積完了状態という）を示している。この第２の蓄積完了状態では、スイッチレバー１２（第２のスイッチアーム３７Ｂ）はＡ２方向に押し込まれ、これに伴いスライド部材１５は係合突起５６Ｃと離間する直前の状態となっている。また本実施形態では、この第２の蓄積完了状態においても、発電用ばね１４に発電機１３を駆動し発電を行いうる弾性力が蓄積されるよう構成されている。

　この第２の蓄積完了位置から、更にスイッチレバー１２（レバー本体１２ａ）をＡ２方向に押し込むと、係合突起５６Ｃは第２の係合部４９Ｂから離間し、スイッチレバー１２と発電用ばね１４との連結は解除される。これにより、発電用ばね１４に蓄積されていた弾性力（弾性エネルギー）はスライド部材１５に印加され、スライド部材１５は瞬時にＸ２方向に向け移動する。図１１は、スライド部材１５がＸ２方向に移動した直後の状態を示している。

　上記のようにスライド部材１５がＸ２方向に瞬時にスライドすることにより、被駆動部４１は反時計方向に回転し、発電機１３は発電用ばね１４が出力する弾性力により誘導起電力を発生させる（発電が行われる。なお、この時の発電を第２の発電時という）。

　この第２の発電時においても、第２のピンホイール１６Ｂはスライド部材１５から離間しているため、スライド部材１５には発電用ばね１４に蓄積された弾性力（弾性復元力）のみが印加されるため、発電機１３からは安定した誘導起電力が出力される。

　このように第２の発電時に発電機１３が誘電起電力を発生することにより、回路基板２０に設けられた高周波通信回路は電気機器等（図示せず）に向けて電波を送信する。これにより、例えば電気機器に対して第２の操作（例えば電子機器のＯＦＦ操作）を行うことができる。

　なお、第２の連結解除機構１８Ｂの動作に起因して発電機１３が発電を行う際、第１の連結解除機構１８Ａを構成する第１のピンホイール１６Ａは、スイッチレバー１２及びスライド部材１５等の駆動を邪魔しないよう構成されている。

　図１３は、第２の発電時に発電機１３から出力される誘導起電力の電圧波形を示している。同図においても図１２と同様に、横軸は時間を示し、縦軸は電圧を示している。前記のように第２の発電時において、発電機１３の被駆動部４１は図１１における反時計方向に回転し、これにより図１３に示すような減衰振動波形を有する誘導起電力を発生させる。

　ここで、図１２に示した第１の発電時に発電機１３から出力される誘導起電力の電圧波形と、図１３に示した第２の発電時に発電機１３から出力される誘導起電力の電圧波形を比較する。

　すると、図１２に示す第１の発電時における誘導起電力の電圧波形では３周期半の波形が示されているのに対し、図１３に示す第２の発電時における誘導起電力の電圧波形では２周期半の波形が示されている。このように、図１２に示す第１の発電時と、図１３に示す第２の発電時では、発電機１３から出力される電圧波形が相違していることが分かる。

　これは、図４（Ｃ）を用いて説明したように、第１及び第２の係合部４９ＡのＸ２方向への突出量が異なっていることに起因している。よって本実施形態では第１の係合部４９Ａの突出量が第２の係合部４９Ｂの突出量に比べて長くなっているため、第１のピンホイール１６Ａの各係合突起５５Ａ～５５Ｆによりスライド部材１５をＸ１方向に移動させる際、第２のピンホイール１６Ｂの各係合突起５５Ａ～５５Ｆによりスライド部材１５をＸ１方向に移動させる時に比べ、スライド部材１５をよりＸ１方向に移動させることが可能となる。

　即ち、本実施形態に係る発電装置１０では、第１の蓄積完了位置と第２の蓄積完了位置とが異なった位置となっている（なお、本実施形態では、第１のピンホイール１６Ａと第２のピンホイール１６Ｂと同一構成とされている）。

　よって、第１の連結解除機構１８Ａによりスライド部材１５とスイッチレバー１２との連結が解除された際にスライド部材１５がＸ２方向に移動する距離（第１の距離x1）は、第２の連結解除機構１８Ｂによりスライド部材１５とスイッチレバー１２との連結が解除された際にスライド部材１５がＸ２方向に移動する距離（第２の距離x2）に比べて長くなる。これにより、発電機１３からの起電力の出力時間も長くなり、よって第２の発電時に比べて第１の発電時は長い時間起電力が出力されることとなる。

　よって、発電機１３が発生する起電力の特性を検知することにより、第１の操作部３５Ａを操作する第１の操作と、第２の操作部３５Ｂを操作する第２の操作を判別することが可能となる。

　このように本実施形態では、発電機１３の出力により第１の操作と第２の操作を判別可能であるため、スイッチ１に第１及び第２の操作を判別するためのセンサを別箇に設ける必要はなくなり、スイッチ１の構成の簡単化（部品点数の削減）及び低コスト化を図ることができる。

　なお、図１１に示す状態は図５に示した第１の操作前状態と等価の状態である。よって、図１１に示した状態以降にスイッチレバー１２を操作した場合、スイッチ１の動作は上記した動作を繰り返し行うこととなる。

　次に、図１４及び図１５を参照し、上記したスイッチ１及び発電装置１０の変形例であるスイッチ１００及び発電装置１０１について説明する。

　なお、図１４及び図１５に示す変形例に係るスイッチ１００及び発電装置１０１は、図１乃至図１１に示したスイッチ１及び発電装置１０と第１及び第２のピンホイール１６Ａ，１６Ｂの構成が異なる点、及び第１の係合部４９Ａの突出量と第２の係合部４９Ｂの突出量を等しく設定している点を除き、同一構成とされている。このため、図１４及び図１５において、図１乃至図１１に示した構成と対応する構成については同一符号を付し、その説明は省略するものとする。

　前記した図１乃至図１１に示した実施形態に係るスイッチ１及び発電装置１０では、第１のピンホイール１６Ａと第２のピンホイール１６Ｂは同一構成とされていた。即ち、第１のピンホイール１６Ａに形成された係合突起５５Ａ～５５Ｆの中心位置からの突出量と、第２のピンホイール１６Ｂに形成された係合突起５６Ａ～５６Ｆの中心位置からの突出量は等しく設定されていた。

　また図１乃至図１３に示した実施形態では、スライド部材１５に形成される第１及び第２の係合部４９Ａ，４９ＢのＸ２方向に対する突出量を異ならせることにより、発電機１３から出力される起電力の特性を変化させ、これにより第１の操作部３５Ａを操作する第１の操作と、第２の操作部３５Ｂを操作する第２の操作を判別する構成とした。

　これに対して本変形例では、図１４に示すように、第１のピンホイール１１６Ａに形成された各係合突起１５５Ａ～１５５Ｆの回転中心位置からの突出量ＬＡ（図１４（Ａ）に矢印で示す）と、第２のピンホイール１１６Ｂに形成された各係合突起１５６Ａ～１５６Ｆの回転中心位置からの突出量ＬＢ（図１４（Ｂ）に矢印で示す）を異ならせたことを特徴とするものである。具体的には本変形例では、係合突起１５５Ａ～１５５Ｆの突出量ＬＡを係合突起１５６Ａ～１５６Ｆの突出量ＬＢに対して長く設定している（ＬＡ＞ＬＢ）。また、本変形例では第１の係合部４９Ａの突出量と第２の係合部４９Ｂの突出量を等しく設定している。

　図１５（Ａ）は、本変形例においてスイッチレバー１２をＡ１方向に操作することにより第１の蓄積完了位置までスライド部材１５が移動した状態（第１の蓄積完了状態）を示す図である。第１のスイッチアーム３７ＡがＸ２方向に移動することにより、第１のスイッチアーム３７Ａは係合突起１５５Ａを押圧し、これに伴い第１のピンホイール１１６Ａは反時計方向に回転する。

　この第１のピンホイール１１６Ａの回転により、係合突起１５５Ｃはスライド部材１５の第１の係合部４９ＡをＸ１方向に向けて移動させる。これにより、スライド部材１５は矢印Ｘ１方向に移動するが、この際にスライド部材１５がＸ１方向へ移動する移動量を第１の移動量Ａとする（図１５（Ａ）に矢印で示す）。

　これに対し、図１５（Ｂ）は、スイッチレバー１２をＡ２方向に操作することにより第２の蓄積完了位置までスライド部材１５が移動した第２の蓄積完了状態を示している。第２のスイッチアーム３７ＢがＸ２方向に移動することにより、係合突起１５６Ａを押圧し、これに伴い第２のピンホイール１１６Ｂは時計方向に回転する。

　この第２のピンホイール１１６Ｂの回転により、係合突起１５６Ｃはスライド部材１５の第２の係合部４９ＢをＸ１方向に向けて移動させる。これにより、スライド部材１５は矢印Ｘ１方向に移動するが、この際にスライド部材１５がＸ１方向へ移動する移動量を第２の移動量Ｂとする（図１５（Ｂ）に矢印で示す）。

　ここで、第１の蓄積完了状態に至るまでのスライド部材１５の第１の移動量Ａと、第２の蓄積完了状態に至るまでのスライド部材１５の第２の移動量Ｂとを比較する。前記のように本変形例では第１のピンホイール１１６Ａの係合突起１５５Ａ～１５５Ｆの突出長さＬＡが、第２のピンホイール１１６Ｂの係合突起１５６Ａ～１５６Ｆに比べて長く設定されている。

　このため、スイッチレバー１２の操作時における第１及び第２のスイッチアーム３７Ａ，２７ＢのＸ１方向への移動量が等しくても、スライド部材１５をＸ１方向に移動させる距離に差異が生じる。具体的には、第１のピンホイール１１６Ａによるスライド部材１５の移動量（第１の移動量Ａ）の方が、第２のピンホイール１１６Ｂによるスライド部材１５の移動量（第２の移動量Ｂ）に比べて長くなる（Ａ＞Ｂ）。

　このため、図１５（Ａ）に示す状態から係合突起１５５Ｃが第１の係合部４９Ａから離間し、これに伴いスライド部材１５が発電用ばね１４に蓄積されていた弾性力（弾性エネルギー）によりＸ２方向に向け移動する距離（この距離は、第１の移動量Ａと同じ距離となる）も、図１５（Ｂ）に示す状態から係合突起１５６Ｃが第２の係合部４９Ｂから離間し、これに伴いスライド部材１５がＸ２方向に向け移動する距離（この距離は、第２の移動量Ｂと同じ距離となる）に比べて長くなる。

　従って、図１５（Ａ）に示す第１の蓄積完了状態からスライド部材１５がＸ２方向に移動することにより発電機１３が発電する発電時間は、図１５（Ｂ）に示す第２の蓄積完了状態からスライド部材１５がＸ２方向に移動することにより発電機１３が発電する発電時間に比べて長くなる。

　このように変変形例によっても、スイッチレバー１２をＡ１方向に操作した時とＡ２方向に操作した時で、発電機１３から出力される起電力の出力時間を異ならせることができる。よって本変形例によっても、第１の操作部３５Ａを操作する第１の操作と、第２の操作部３５Ｂを操作する第２の操作を判別することが可能となる。

　なお、上記した本変形例では第１の係合部４９Ａの突出量と第２の係合部４９Ｂの突出量を等しく設定したが、本変形例において第１の係合部４９Ａの突出量と第２の係合部４９Ｂの突出量を異ならせることも可能であり、この構成とした場合にはスライド部材１５の第１の移動量と第２の移動量の差を更に大きくすることができ、第１の操作と第２の操作の判別をより明確に行うことが可能となる。

　以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。

　本国際出願は２０１１年２月７日に出願された日本国特許出願２０１１－０２３７２６号に基づく優先権を主張するものであり、日本特許出願２０１１－０２３７２６号の全内容をここに本国際出願に援用する。

Claims

　ケースと、
　第１の操作部及び第２の操作部を有すると共に該ケースに揺動可能に設けられており、発電時に前記第１の操作部又は第２の操作部の一方を操作されるシーソー型の操作部材と、
　被駆動部が駆動されることにより誘導起電力を発生させる発電部と、
　前記ケース内に第１の方向及びこれと異なる第２の方向に移動可能に設けられており、移動することにより前記被駆動部を駆動するスライド部材と、
　前記スライド部材に接続されており、前記第１の方向に前記スライド部材が移動することにより弾性力を蓄積すると共に、蓄積された弾性力を出力することにより前記スライド部材を前記第２の方向に移動付勢する弾性手段と、
　前記第１の操作部が操作された際に前記スライド部材を前記第１の方向に移動させ、第１の蓄積完了位置を過ぎた時に前記操作部材と前記スライド部材との連結を解除し、前記弾性手段に蓄積された弾性力の出力を許容して前記スライド部材を前記第２の方向に移動させることにより前記発電部で誘導起電力を発生させる第１の連結解除機構と、
　前記第２の操作部が操作された際に前記スライド部材を前記第１の方向に移動させ、第２の蓄積完了位置を過ぎた時に前記操作部材と前記スライド部材との連結を解除し、前記弾性手段に蓄積された弾性力の出力を許容して前記スライド部材を前記第２の方向に移動させることにより前記発電部で誘導起電力を発生させる第２の連結解除機構とを有し、
　前記第１の蓄積完了位置と、前記第２の蓄積完了位置とを異ならせた構成としたことを特徴とする発電装置。
　前記第１の連結解除機構は、前記ケースに回転可能に取り付けられると共に、回転に伴ない前記操作部材及び前記スライド部材に係合する複数の係合突起が放射状に延出形成された第１のピンホイールを有し、
　前記第２の連結解除機構は、前記ケースに回転可能に取り付けられると共に、回転に伴ない前記操作部材及び前記スライド部材に係合する複数の係合突起が放射状に延出形成された第２のピンホイールを有することを特徴とする請求項１記載の発電装置。
　前記スライド部材、本体部と、該本体部から突出形成され前記第１のピンホイールと係合する第１の係合部と、該本体部から突出形成され前記第２のピンホイールと係合する第２の係合部とを有し、
　前記第１の係合部の前記第１のピンホイールに向けた突出量と、前記第２の係合部の前記第２のピンホイールに向けた突出量を異ならせることにより、前記第１の蓄積完了位置と、前記第２の蓄積完了位置とを異ならせた構成としたことを特徴とする請求項２記載の発電装置。
　前記第１の連結解除機構の前記第１のピンホイールに形成された第１の係合突起の延出長さと、前記第２の連結解除機構の前記第２のピンホイールに形成された第２の係合突起の延出長さとを異ならせることにより、前記第１の蓄積完了位置と、前記第２の蓄積完了位置とを異ならせた構成としたことを特徴とする請求項２記載の発電装置。
　請求項１記載の発電装置と、該発電装置が発生させる前記誘導起電力により作動する電子回路とを有することを特徴とするスイッチ。