WO2024047913A1 - 入力装置 - Google Patents

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WO2024047913A1
WO2024047913A1 PCT/JP2023/007666 JP2023007666W WO2024047913A1 WO 2024047913 A1 WO2024047913 A1 WO 2024047913A1 JP 2023007666 W JP2023007666 W JP 2023007666W WO 2024047913 A1 WO2024047913 A1 WO 2024047913A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnet
coil
strong
movable member
force
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/007666
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
千遥 湯川
楓 持田
未鈴 須藤
努 清
一成 高橋
Original Assignee
アルプスアルパイン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプスアルパイン株式会社 filed Critical アルプスアルパイン株式会社
Publication of WO2024047913A1 publication Critical patent/WO2024047913A1/ja

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02Details
    • H01H13/12Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/20Driving mechanisms

Definitions

  • the present disclosure relates to an input device that can apply an operation reaction force.
  • the attractive force between the first magnet and the second magnet gradually decreases as the slide member is pushed in. Therefore, the above-described input device cannot provide a click feeling to the operator who pushes the slide member. Further, each of the first magnet and the second magnet generates leakage magnetic flux, which may have a magnetic influence on other devices in the vicinity.
  • An input device includes a stationary member, a movable member that is at least partially housed inside the stationary member and is supported by the stationary member so as to be able to reciprocate along a first direction.
  • An operation reaction force comprising: a soft magnetic member fixed to the stationary member; and a magnetic field generating member fixed to the movable member so as to face the soft magnetic member in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the soft magnetic member includes a strong attraction portion, which is a portion where the magnetic attraction force between the magnetic field generating member and the soft magnetic member is relatively strong, and the magnetic field generating member.
  • the weak suction part is also located inside the strong suction part, and the weak suction part includes a part extending outward from one end of the strong suction part in the first direction.
  • the input device can provide a click feeling to the operator while suppressing magnetic influence on other devices.
  • FIG. 2 is a perspective view of the input device.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the input device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the input device. It is a perspective view of a linear motion device. It is a right view of a linear motion device. It is an exploded perspective view of a linear motion device. It is a perspective view of a movable member. It is a right view of the movable member accommodated in the cylindrical body. It is an exploded view of a linear motion device.
  • FIG. 3 is a perspective view of the front left ball set, the front left ball guide, and the front left rail.
  • FIG. 3 is a front view of the left front ball set, the left front ball guide, and the left front rail.
  • FIG. 3 is a perspective view of a coil fixed to a housing.
  • FIG. 3 is a right side view of the coil fixed to the housing.
  • It is a sectional view of a cover, a coil, and a magnet which constitute a linear motion device.
  • It is a sectional view of a cover, a coil, and a magnet which constitute a linear motion device.
  • It is a right side view of the left side cover, the left side coil, and the magnet which constitute a linear motion device.
  • It is a graph which shows an example of the relationship between operation reaction force, stroke amount, and electric current.
  • It is a graph which shows another example of the relationship between operation reaction force, stroke amount, and electric current.
  • It is a graph which shows yet another example of the relationship between operation reaction force, stroke amount, and electric current.
  • It is a sectional view of a linear motion device.
  • FIG. 1 is a perspective view of the input device ID
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the input device ID
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the input device ID. Specifically, FIG. 3 is a diagram of a cross section of the input device ID in a plane parallel to the YZ plane including the cutting line (dotted chain line III-III) shown in FIG. 1, when viewed from the X1 side.
  • X1 represents one direction in the direction of the X-axis that constitutes the three-dimensional orthogonal coordinate system
  • X2 represents the other direction in the direction of the X-axis
  • Y1 represents one direction in the Y-axis direction constituting the three-dimensional orthogonal coordinate system
  • Y2 represents the other direction in the Y-axis direction
  • Z1 represents one direction in the Z-axis direction constituting the three-dimensional orthogonal coordinate system
  • Z2 represents the other direction in the Z-axis direction.
  • the X1 side of the input device ID corresponds to the front side (front side) of the input device ID
  • the X2 side of the input device ID corresponds to the rear side (back side) of the input device ID
  • the Y1 side of the input device ID corresponds to the left side of the input device ID
  • the Y2 side of the input device ID corresponds to the right side of the input device ID
  • the Z1 side of the input device ID corresponds to the upper side of the input device ID
  • the Z2 side of the input device ID corresponds to the lower side of the input device ID.
  • the input device ID is configured to be able to apply an operation reaction force.
  • the input device ID is a push-pull switch that responds to a push operation and a pull operation, and mainly includes the head member HD, lid member PT, linear motion device 101, circuit board 50, position sensor 51, upper It includes a block member UB and a lower block member LB.
  • the input device ID may be a push switch that responds only to a push operation, or may be a pull switch that responds only to a pull operation.
  • the head member HD is a member that can be pushed and pulled by the operator.
  • the head member HD is a metal knob formed in a two-stage columnar shape so that the operator can hold it and push and pull it along the operation direction (Z-axis direction)
  • the head member HD is a metal knob formed in a two-step cylindrical shape so that the operator can grasp it and push and pull it along the operation direction (Z-axis direction).
  • the head member HD may be made of synthetic resin.
  • the lid member PT is configured to cover the upper surface of the upper block member UB.
  • the lid member PT is a plate-like member made of metal, and includes a front lid member PTF and a rear lid member PTB.
  • the lid member PT may be made of other materials such as synthetic resin.
  • the front lid member PTF and the rear lid member PTB have the same shape and size.
  • the lid member PT is fastened to the upper surface of the upper block member UB by a first bolt BT1 serving as a fastening member. Specifically, the first bolt BT1 is inserted into a first through hole TH1 formed in the lid member PT, and is screwed into a first bolt hole BH1 formed in the upper surface of the upper block member UB.
  • the linear motion device 101 is an example of an operation reaction force applying device, and is configured to be able to apply a reaction force (operation reaction force) to the head member HD in response to the force (operation force) exerted on the head member HD by the operator.
  • the linear motion device 101 includes a stationary member (casing HS) and a movable member MB (magnet holder 6).
  • the linear motion device 101 includes a magnetic field that acts between a soft magnetic member 1M attached to a stationary member (housing HS) and a magnetic field generating member (magnet 5) attached to a movable member MB (magnet holder 6).
  • the head member HD is configured to be able to apply an operation reaction force to the head member HD by a suction force.
  • the linear motion device 101 is configured so that the operation reaction force can be increased or decreased by vertically moving the magnet holder 6 with respect to the housing HS using the driving means DM (see FIG. 5). Furthermore, the housing HS is fitted and fixed into the upper recess US formed in the center of the upper block member UB.
  • the lid member PT is fastened to the upper surface of the upper block member UB with its lower surface being in contact with the upper surface of the housing HS. Further, the lid member PT is fastened to the upper surface of the upper block member UB so that a cylindrical space capable of accommodating the lower cylindrical portion of the head member HD can be formed between the front lid member PTF and the rear lid member PTB. be done.
  • the circuit board 50 is a circuit board to which the position sensor 51 is attached.
  • the circuit board 50 is a rigid board made of an insulator as a base material, and is fastened to the upper block member UB by a second bolt BT2 as a fastening member.
  • the second bolt BT2 is inserted into a second through hole TH2 formed in the circuit board 50, and is inserted into a second bolt hole ( (not visible in Figures 1-3).
  • the position sensor 51 is configured to be able to detect the position of the movable member MB that constitutes the linear motion device 101.
  • the position sensor 51 detects the position of the movable member MB in the Z-axis direction by detecting the magnetic field generated by the magnet 5 (see FIG. 5) held by the magnet holder 6 constituting the movable member MB. (height).
  • the position sensor 51 is configured with a giant magnetoresistive effect (GMR) element, and measures a voltage value that changes depending on the magnitude of the magnetic field from the magnet 5 that the position sensor 51 receives, It is configured such that the position of the movable member MB to which the magnet 5 is attached can be detected.
  • GMR giant magnetoresistive effect
  • the position sensor 51 is configured to output a larger voltage value as the N pole portion of the magnet 5 approaches.
  • the position sensor 51 may be configured to output a larger voltage value as the south pole portion of the magnet 5 approaches, and output a smaller voltage value as the north pole portion of the magnet 5 approaches.
  • the position sensor 51 may also include other magnetic elements such as a semiconductor magneto-resistive (SMR) element, an anisotropic magneto-resistive (AMR) element, or a tunnel magneto-resistive (TMR) element.
  • SMR semiconductor magneto-resistive
  • AMR anisotropic magneto-resistive
  • TMR tunnel magneto-resistive
  • the position sensor 51 may be configured to be able to detect the position of the movable member MB using ultrasonic waves, infrared rays, laser light, or the like.
  • the upper block member UB is configured to be able to hold the linear motion device 101 and the position sensor 51 at a desired position.
  • the lower block member LB is configured to be able to hold the upper block member UB at a desired position.
  • both the upper block member UB and the lower block member LB are made of metal.
  • at least one of the upper block member UB and the lower block member LB may be formed of other materials such as synthetic resin.
  • the upper block member UB is fastened to the lower block member LB by a third bolt BT3 serving as a fastening member. More specifically, the third bolt BT3 is inserted into the third through hole TH3 formed in the upper block member UB, and is screwed into the third bolt hole BH3 formed in the upper surface of the lower block member LB. .
  • the input device ID may be configured to determine whether a push operation or a pull operation has been performed based on the output of the position sensor 51. Alternatively, the input device ID may be configured to derive the amount of pushing down or lifting of the movable member MB based on the output of the position sensor 51. Alternatively, the input device ID may include a contact that comes into contact with the movable member MB and becomes electrically conductive when the movable member MB is pushed down by a predetermined distance (in the Z2 direction). A contact point that comes into contact with the movable member MB and becomes conductive when the movable member MB is pulled upward (in the Z1 direction) may be provided.
  • FIGS. 4A, 4B, and 5 are perspective views of the linear motion device 101.
  • FIG. 4A is a perspective view of the linear motion device 101
  • FIG. 4B is a right side view of the linear motion device 101.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the linear motion device 101.
  • the linear motion device 101 includes a housing HS as a stationary member, a movable member MB housed in the housing HS, and a coil 4 attached to the housing HS.
  • the control unit CTR is connected to an input terminal provided on a second insulating substrate (not shown) fixed to the housing HS via a conductive pattern formed on a first insulating substrate (not shown). There is. Further, the input terminal is connected to the coil 4 via a conductor pattern formed on the second insulating substrate. Note that the broken line in FIG. 4A schematically indicates that the control unit CTR and an input terminal provided on a second insulating substrate (not shown) are electrically connected.
  • the housing HS has a substantially rectangular parallelepiped outer shape, and is configured such that the area of the planes parallel to the XZ plane (the left side and the right side) is the largest.
  • the housing HS includes a cover 1 and a cylindrical body 2.
  • the cover 1 includes a right side cover 1R forming the right side surface of the housing HS, and a left side cover 1L forming the left side surface of the housing HS. Both the right cover 1R and the left cover 1L are flat members. In this embodiment, the right cover 1R and the left cover 1L have the same shape and size. That is, the right cover 1R and the left cover 1L are constructed as the same component.
  • the right cover 1R is formed to be symmetrical front to back and symmetrical up and down. The same applies to the left cover 1L.
  • the right cover 1R and the left cover 1L are arranged symmetrically with respect to each other.
  • the right cover 1R includes a right soft magnetic member 1MR and a right frame 1WR.
  • the left cover 1L includes a left soft magnetic member 1ML and a left frame 1WL.
  • the right side soft magnetic member 1MR and the left side soft magnetic member 1ML are also called the soft magnetic member 1M
  • the right side frame 1WR and the left side frame 1WL are also called the frame 1W. Therefore, the cover 1 includes a soft magnetic member 1M and a frame 1W.
  • the soft magnetic member 1M is a member formed of a soft magnetic material that is placed away from the magnet 5 as a magnetic field generating member so as to magnetically attract the magnet 5.
  • the soft magnetic member 1M is fixed to the frame 1W so as not to come into contact with the magnet 5 constituting the movable member MB, and so as to magnetically hold the magnet 5 in a predetermined position.
  • the attractive force between the magnet 5 and the soft magnetic member 1M based on the magnetic field (magnetic force) generated by the magnet 5 acts to pull the magnet 5 back to the predetermined position.
  • the predetermined position is, for example, the position of the magnet 5 when the movable member MB is located at the center of the movable range.
  • the frame 1W is a non-magnetic member for supporting the soft magnetic member 1M.
  • the frame 1W is made of austenitic stainless steel.
  • the frame 1W may be made of synthetic resin.
  • the soft magnetic member 1M is joined to the frame 1W with an adhesive.
  • the cylindrical body 2 is formed to constitute a part of the housing HS.
  • the cylindrical body 2 is a non-magnetic member and is made of austenitic stainless steel.
  • the cylindrical body 2 may be made of synthetic resin.
  • the cylindrical body 2 includes four plate portions 2A formed in a flat plate shape. More specifically, as shown in FIG. 5, the plate portion 2A has a first plate portion 2A1 and a third plate portion 2A3 facing each other, and a plate portion perpendicular to each of the first plate portion 2A1 and the third plate portion 2A3. It also has a second plate portion 2A2 and a fourth plate portion 2A4 that face each other.
  • the cover 1 is fastened to the cylindrical body 2 by a fastening member.
  • the fastening member is a male screw 2B that can be operated with a Phillips screwdriver, and is configured to mesh with female screw holes 2T formed at the four corners of the cylindrical body 2.
  • the female screw holes 2T formed at the four corners of the cylindrical body 2 are formed so as to pass through the corners of the cylindrical body 2 along the Y-axis direction, and the first female screw hole 2T1 to the fourth female screw hole 2T are formed at the four corners of the cylindrical body 2.
  • the right cover 1R (right frame 1WR) is fastened to the right end of the cylindrical body 2 by four right fastening members (first right male screw 2BR1 to fourth right male screw 2BR4 in FIG.
  • left cover 1L (left side frame 1WL) is fastened to the left end of the cylindrical body 2 by four left side fastening members (first left side male screw 2BL1 to fourth left side male screw 2BL4 in FIG. 4B). .
  • the coil 4 is a member that constitutes the driving means DM.
  • the coil 4 is a wire-wound coil formed by winding a conductive wire whose surface is coated with an insulating material, and is configured to be fixed to the cover 1.
  • FIG. 5 omits detailed illustration of the winding state of the conductive wire.
  • the coil 4 may be a laminated coil, a thin film coil, or the like.
  • the coil 4 includes a right side coil 4R fixed to the left side (Y1 side) of the right side cover 1R (right side soft magnetic member 1MR), and a right side coil 4R fixed to the left side (Y1 side) of the left side cover 1L (left side soft magnetic member 1ML).
  • the right side coil 4R includes a first right side coil 4R1, a second right side coil 4R2, and a third right side coil 4R3 that are arranged in parallel and connected in series along the Z-axis direction
  • the left side coil 4L includes It includes a first left side coil 4L1, a second left side coil 4L2, and a third left side coil 4L3, which are arranged in parallel along the line and connected in series.
  • first right side coil 4R1 and the first left side coil 4L1 are also referred to as the upper side coil 4U
  • the second right side coil 4R2 and the second left side coil 4L2 are also referred to as the center coil 4C
  • the third right side coil 4R3 and the second left side coil 4L2 are also referred to as the center coil 4C
  • the third left side coil 4L3 is also referred to as the lower side coil 4D.
  • the control unit CTR is configured to be able to control the movement of the movable member MB.
  • the control unit CTR is a device including an electronic circuit, a non-volatile memory device, etc., and is configured to be able to control the direction and magnitude of the current flowing through the coil 4.
  • the control unit CTR may be configured to control the direction and magnitude of the current flowing through the coil 4 in accordance with a control command from an external device such as a computer, or may be configured to control the direction and magnitude of the current flowing through the coil 4 without receiving a control command from an external device. 4 may be configured to control the direction and magnitude of the current flowing through the current.
  • the control unit CTR is installed outside the input device ID, but it may be installed on the input device ID or inside the input device ID. Further, the control unit CTR may be installed outside the housing HS, or may be installed inside the housing HS.
  • FIGS. 6 and 7 are external views of the movable member MB.
  • the upper diagram in FIG. 6 is an overall perspective view of the movable member MB
  • the lower diagram in FIG. 6 is an exploded perspective view of the movable member MB.
  • FIG. 7 is a right side view of the movable member MB housed within the cylindrical body 2. As shown in FIG.
  • the movable member MB is configured to include a magnet 5 and a magnet holder 6. Specifically, the movable member MB is configured to be movable relative to the housing HS (cylindrical body 2) along an axis VA (see the upper diagram in FIG. 6) extending in a predetermined direction (Z-axis direction). has been done.
  • the magnet 5, which is an example of a magnetic field generating member, is a member that constitutes the driving means DM, and is configured to be able to generate a magnetic field (magnetic flux).
  • the magnet 5 is a combination of a plurality of permanent magnets, and includes an upper magnet 5U, a center magnet 5C, and a lower magnet 5D.
  • the central magnet 5C includes a first central magnet 5C1 and a second central magnet 5C2.
  • the upper magnet 5U, the first central magnet 5C1, the second central magnet 5C2, and the lower magnet 5D are all permanent magnets bipolarly magnetized along the Y-axis direction, and are arranged side by side along the Z-axis direction. ing.
  • a rough cross pattern is attached to the N pole portion of each of the upper magnet 5U, the first center magnet 5C1, the second center magnet 5C2, and the lower magnet 5D, and a rough cross pattern is attached to the S pole portion. It has a fine cross pattern on it.
  • the magnetic field generating member may be composed of an electromagnet or the like.
  • the magnet holder 6 is configured to hold the magnet 5.
  • the magnet holder 6 is a substantially rectangular frame-shaped member made of a non-magnetic material, and includes a projecting portion 6G, a main body portion 6M, and a shaft portion 6P.
  • the projecting portion 6G is formed to project from the main body portion 6M in the front-rear direction (X-axis direction).
  • the projecting portion 6G includes a rear projecting portion 6GB that projects rearward (X2 direction) and a front projecting portion 6GF projecting forward (X1 direction).
  • the shaft portion 6P is formed to protrude upward (in the Z1 direction) from the main body portion 6M.
  • the magnet holder 6 is configured to hold the upper magnet 5U, the first central magnet 5C1, the second central magnet 5C2, and the lower magnet 5D at approximately equal intervals along the Z-axis direction. .
  • the driving means DM is an example of a driving force generating section, and is configured to be able to move the movable member MB along the axis VA with respect to the stationary member.
  • the driving means DM is composed of a coil 4 and a magnet 5, and uses Lorentz force depending on the direction and magnitude of the current supplied to the coil 4 through the control unit CTR. ) can be moved along axis VA.
  • FIG. 8 is an exploded view of the linear motion device 101.
  • illustration of members other than the cover 1, magnet holder 6, ball set 7, ball guide 8, and rail 9 is omitted for clarity.
  • the upper diagram in FIG. 8 (the diagram located above the block arrow) is a top view of the cover 1, magnet holder 6, ball set 7, ball guide 8, and rail 9 in an exploded state. It is.
  • the lower diagram in FIG. 8 (the diagram located below the block arrow) is a top view of the cover 1, magnet holder 6, ball set 7, ball guide 8, and rail 9 in an assembled state.
  • a fine dot pattern is attached to the right cover 1R and the left cover 1L
  • a coarse dot pattern is attached to the rail 9
  • an even coarser dot pattern is attached to the magnet holder 6. .
  • the guide means GM is configured to movably guide the movable member MB along the vertical direction (Z-axis direction) within the housing HS.
  • the guide means GM includes a ball set 7, a ball guide 8, and a rail 9, as shown in FIG.
  • an overhang 6G formed on the magnet holder 6 constituting the movable member MB is sandwiched between a pair of rails 9 arranged on the left and right through a ball set 7, and It is configured to be guided movably in the Z-axis direction.
  • the projecting portion 6G formed on the magnet holder 6 includes a front projecting portion 6GF that faces the first plate portion 2A1 of the cylindrical body 2 and extends in the Z-axis direction; It includes a rear side projecting portion 6GB that faces the three-plate portion 2A3 and extends in the Z-axis direction.
  • the dimension M1 of the overhang part 6G (rear side overhang part 6GB) in the left-right direction (Y-axis direction) is smaller than the dimension M2 of the main body part 6M in the left-right direction (Y-axis direction).
  • the rail 9 is a part of the stationary member, and as shown in FIG. 8, the right rail 9R is arranged between the right cover 1R and the overhang 6G, and the right rail 9R is arranged between the left cover 1L and the overhang 6G.
  • the left rail 9L is located at the left side rail 9L.
  • the right rail 9R includes a right front rail 9RF that faces the first plate portion 2A1 of the cylindrical body 2 and extends in the Z-axis direction, and a right front rail 9RF that faces the third plate portion 2A3 of the cylindrical body 2 and extends in the Z-axis direction. and an extending right rear rail 9RB.
  • the left rail 9L includes a left front rail 9LF that faces the first plate portion 2A1 of the cylindrical body 2 and extends in the Z-axis direction, and a left front rail 9LF that faces the third plate portion 2A3 of the cylindrical body 2 and extends in the Z-axis direction. and a left rear rail 9LB extending to.
  • the ball set 7 is an example of a rolling member, and is composed of a plurality of spherical balls. Specifically, as shown in the upper diagram of FIG. 8, the ball set 7 includes a right ball set 7R disposed between the right rail 9R and the overhang 6G, and a left rail 9L and the overhang 6G. and a left ball set 7L disposed between the left ball set 7L.
  • the right ball set 7R is arranged between the front right ball set 7RF, which is arranged between the front right rail 9RF and the front overhang 6GF, and the rear right rail 9RB, and the rear overhang 6GB. right rear ball set 7RB.
  • the left ball set 7L is arranged between the left front ball set 7LF, which is arranged between the left front rail 9LF and the front overhang 6GF, and the left front ball set 7LF, which is arranged between the left rear rail 9LB and the rear overhang 6GB.
  • the left rear ball set 7LB is included.
  • the ball guide 8 is a member for maintaining the distance between each of the plurality of balls making up the ball set 7. Note that the ball guide 8 may be omitted.
  • the ball guide 8 includes a right side ball guide 8R that maintains a distance between each of the plurality of balls forming the right side ball set 7R, and a left side ball guide 8R that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the left side ball set 7L.
  • a ball guide 8L is included.
  • the right ball guide 8R includes a right front ball guide 8RF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the right front ball set 7RF, and a right side ball guide 8RF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the right front ball set 7RF, and a right side ball guide 8RF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the right rear ball set 7RB. and a right rear ball guide 8RB that maintains the distance between the right and rear ball guides.
  • the left side ball guide 8L includes a left front ball guide 8LF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the left front ball set 7LF, and a left side ball guide 8LF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the left front ball set 7LF, and a left side ball guide 8LF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the left front ball set 7LF, and a left side ball guide 8LF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the left front side ball set 7LF, and a left side ball guide 8LF that maintains the distance between each of the plurality of balls forming the left front side ball set 7LF, and each of the plurality of balls forming the left rear ball set 7LB. and a rear left ball guide 8LB that maintains the interval between the two ball guides.
  • FIG. 9 is a perspective view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF.
  • the upper diagram in FIG. 9 (the diagram located above the block arrow) is an exploded perspective view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF, and the upper diagram in FIG.
  • the lower figure (the figure located below the block arrow) is an assembled perspective view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF.
  • FIG. 9 is a perspective view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF.
  • FIG. 10 is a front view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF.
  • the upper diagram in FIG. 10 (the diagram located above the block arrow) is an exploded front view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF
  • the upper diagram in FIG. 11 is an assembled front view of the left front ball set 7LF, the left front ball guide 8LF, and the left front rail 9LF.
  • FIG. 11 is a sectional view of the linear motion device 101.
  • FIG. 11 is a diagram of a cross section of the linear motion device 101 in a plane parallel to the XZ plane including the dashed-dotted line XI-XI shown in FIG. 4B, viewed from the Z1 side as indicated by the arrow. It is.
  • the lower diagram in FIG. 11 is an enlarged view of the range R1 surrounded by the broken line in the upper diagram in FIG. Note that the following explanation with reference to FIGS.
  • 9 to 11 relates to the positional relationship between the front left ball set 7LF, the front left ball guide 8LF, and the front left rail 9LF, but the relationship between the front right ball set 7RF and the front right ball guide 8RF is The positional relationship with the right front rail 9RF, the positional relationship between the right rear ball set 7RB, the right rear ball guide 8RB, and the right rear rail 9RB, and the left rear ball set 7LB, the left rear ball guide 8LB, and the left The same applies to the positional relationship with the rear rail 9LB.
  • the left front ball set 7LF includes five balls (first ball 7LF1 to fifth ball 7LF5), as shown in FIGS. 9 and 10.
  • the five balls (first ball 7LF1 to fifth ball 7LF5) are arranged in five through holes (first through hole HL1 to fifth through hole HL5) formed in the left front ball guide 8LF.
  • first ball 7LF1 to fifth ball 7LF5 are connected to the V groove 6VLF (see FIG. 8) formed on the left end surface of the front side overhang 6GF of the magnet holder 6, and the right end of the left front rail 9LF. It is arranged between the V-groove 9VLF formed on the surface.
  • the left end surface EL of the front overhang 6GF functions as a movable end surface MS
  • the right end surface ER of the left front rail 9LF functions as a fixed end surface FS.
  • the left front ball guide 8LF is configured such that the thickness HT1 in the Y-axis direction is smaller than the diameter DT2 of each of the first ball 7LF1 to the fifth ball 7LF5.
  • the thickness HT1 of the left front ball guide 8LF is determined by the thickness of the left front ball set 7LF between the left end surface EL of the front overhang 6GF and the right end surface ER of the left front rail 9LF, as shown in the lower diagram of FIG. It is configured to be smaller than the gap GP1 between the left end surface EL of the front side overhang 6GF and the right end surface ER of the left front rail 9LF when held between them.
  • the diameter DT1 of each of the five through holes is the same as the diameter DT1 of each of the five balls (first ball 7LF1 to fifth ball 7LF5), as shown in the lower diagram of FIG. It is configured to be slightly larger than each diameter DT2.
  • the diameter DT1 of each of the five through holes is slightly smaller than the diameter DT2 of each of the five balls (first ball 7LF1 to fifth ball 7LF5). It may be configured as follows.
  • each ball constituting the left front ball set 7LF contacts the V groove 6VLF at two contact points and the V groove 9VLF at two contact points. It is held between the groove 6VLF and the V-groove 9VLF.
  • the lower diagram in FIG. 11 shows a state in which the third ball 7LF3 contacts the V-groove 6VLF at contact points CP1 and CP2, and contacts the V-groove 9VLF at contact points CP3 and CP4.
  • the five through holes (first through hole HL1 to fifth through hole HL5) of the left front ball guide 8LF are connected to the five balls (first ball 7LF1 to fifth through hole HL5) constituting the left front ball set 7LF.
  • Two adjacent balls of the balls 7LF5) are formed with the same spacing.
  • the left front ball guide 8LF has a gap CL1 between the first through hole HL1 and the second through hole HL2, and a distance between the second through hole HL2 and the third through hole.
  • HL3, the distance CL3 between the third through hole HL3 and the fourth through hole HL4, and the distance CL4 between the fourth through hole HL4 and the fifth through hole HL5 are all equal. It is formed like this.
  • FIG. 12 is a perspective view of the linear motion device 101.
  • illustration of members other than the cover 1, magnet 5, magnet holder 6, ball set 7, ball guide 8, and rail 9 is omitted for clarity.
  • the upper diagram of FIG. 12 is a perspective view of the cover 1, magnet 5, magnet holder 6, ball set 7, ball guide 8, and rail 9 in an assembled state.
  • the lower diagram in FIG. 12 is a perspective view of the left cover 1L, magnet 5, magnet holder 6, ball set 7, left ball guide 8L, and left rail 9L in an assembled state.
  • the magnet holder 6 has a coarse dot pattern
  • the rail 9 has a fine dot pattern.
  • the tip (left end) of the right front rail 9RF and the tip (right end) of the left front rail 9LF are combined so as to face each other across the front overhang 6GF
  • the tip (left end) of the rail 9RB and the tip (right end) of the left rear rail 9LB are combined so as to face each other with the rear overhang 6GB in between.
  • the tip of the right rear rail 9RB is arranged to face the right end surface of the rear overhang 6GB with a slight space therebetween
  • the tip of the rear rail 9LB is arranged to face the left end surface of the rear overhang 6GB with a slight space therebetween. That is, the rear overhang 6GB is configured to have substantially the same shape as the space formed between the tip of the right rear rail 9RB and the tip of the left rear rail 9LB.
  • the rear projecting portion 6GB is formed as one substantially rectangular parallelepiped-shaped protrusion that continuously extends over most of the entire length of the magnet holder 6 in the longitudinal direction.
  • the rear protrusion 6GB may be a combination of a plurality of protrusions arranged intermittently along the longitudinal direction of the magnet holder 6.
  • the magnet holder 6 is formed so as to be symmetrical in the front and rear. That is, the front side overhang part 6GF and the rear side overhang part 6GB are formed to have the same shape and the same size. However, the front side overhang part 6GF and the rear side overhang part 6GB may have different shapes.
  • the overhang 6G is configured to be movable in the direction indicated by the bidirectional arrow AR1 in FIG. 12 between the right rail 9R and the left rail 9L.
  • the projecting portion 6G has a V groove 6VR (V groove 6VRB and V groove 6VRF in FIG. 8) formed on its right end surface which functions as a movable end surface MS, and a right side end surface which functions as a fixed end surface FS.
  • the right ball set 7R is configured to be sandwiched between a V-groove 9VR (V-groove 9VRB and V-groove 9VRF in FIG. 8) formed on the tip surface (left end surface) of the rail 9R.
  • the overhang portion 6G has a V groove 6VL (V groove 6VLB and V groove 6VLF in FIG. 8) formed on its left end surface that functions as a movable end surface MS, and a left rail 9L that functions as a fixed end surface FS.
  • the left ball set 7L is configured to be held between the V-groove 9VL (V-groove 9VLB and V-groove 9VLF in FIG. 8) formed on the tip end surface (right end surface).
  • the projecting portion 6G rotates the right ball set 7R between the V groove 6VR and the V groove 9VR, and rolls the left ball set 7L between the V groove 6VL and the V groove 9VL. , is configured to be movable in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the projecting portion 6G of the magnet holder may be configured to directly contact the rail 9 and slide on the rail 9.
  • the ball set 7 and ball guide 8 may be omitted.
  • the rail 9 may be integrated with the cover 1.
  • 13A and 13B are detailed views of the coil 4 fixed to the housing HS.
  • FIG. 13A is a perspective view of the left coil 4L fixed to the left cover 1L.
  • FIG. 13B is a right side view of the left coil 4L fixed to the left cover 1L.
  • a coarse dot pattern is attached to the left coil 4L, and a fine dot pattern is attached to the left soft magnetic member 1ML and the left rail 9L.
  • FIG. 14A and 14B are views of a cross section of the linear motion device 101 in a plane parallel to the YZ plane including the dashed line XIV-XIV shown in FIG. 4B when viewed from the X2 side as indicated by the arrow.
  • the upper diagram of FIG. 14A and FIG. 14B are cross-sectional views of the cover 1 (soft magnetic member 1M), the coil 4, and the magnet 5 when the movable member MB (magnet 5) is located at the center of the movable range. It is.
  • FIG. 14A is a cross-sectional view of the cover 1 (soft magnetic member 1M), the coil 4, and the magnet 5 when the movable member MB (magnet 5) moves downward (Z2 direction) from the center of the movable range.
  • the lower diagram of FIG. 14A is a cross-sectional view of the cover 1 (soft magnetic member 1M), the coil 4, and the magnet 5 when the movable member MB (magnet 5) moves upward (Z1 direction) from the center of the movable range. Note that in FIGS. 14A and 14B, for clarity, members other than the soft magnetic member 1M, the coil 4, and the magnet 5 (including the frame 1W) are omitted.
  • FIG. 15 is a right side view of the magnet 5 that is movable in the vertical direction (Z-axis direction) on the right side of the left coil 4L (left soft magnetic member 1ML) fixed to the left cover 1L (left soft magnetic member 1ML).
  • the upper diagram in FIG. 15 is a right side view of the left soft magnetic member 1ML, the left coil 4L, and the magnet 5 when the movable member MB (magnet 5) is located at the center of the movable range.
  • the state shown in the upper diagram of 15 corresponds to the state shown in the upper diagram of FIG. 14A.
  • FIG. 15 is a right side view of the left soft magnetic member 1ML, the left coil 4L, and the magnet 5 when the movable member MB (magnet 5) moves downward (Z2 direction) from the center of the movable range
  • the state shown in the center view of FIG. 15 corresponds to the state shown in the center view of FIG. 14A.
  • the lower diagram in FIG. 15 is a right side view of the left soft magnetic member 1ML, the left coil 4L, and the magnet 5 when the movable member MB (magnet 5) moves upward (Z1 direction) from the center of the movable range.
  • the state shown in the lower diagram of 15 corresponds to the state shown in the lower diagram of FIG. 14A.
  • the magnet holder 6 and the position sensor 51 are shown with broken lines, and illustration of the left side frame 1WL is omitted.
  • the coil 4 which is one of the components of the driving means DM, includes a right coil 4R fixed to the left side (Y1 side) of the right cover 1R, and a right side coil 4R fixed to the right side (Y2 side) of the left cover 1L. ) and a left-hand coil 4L fixed to the surface of
  • the left side coil 4L includes three coils (first left side coil 4L1, second left side coil 4L2, and a third left side coil 4L3).
  • the following description with reference to FIGS. 13A and 13B relates to the left coil 4L, but applies equally to the right coil 4R. This is because the right side cover 1R and the left side cover 1L have the same shape and the same size, and the right side coil 4R and the left side coil 4L have the same shape and the same size.
  • Each of the three coils making up the left side coil 4L is wound so as to surround the left side internal space 1LP, as shown in FIG. 13B.
  • the first left coil 4L1 is wound to surround the upper left internal space 1LPU
  • the second left coil 4L2 is wound to surround the center left internal space 1LPC
  • the third left coil 4L3 is wound to surround the center left internal space 1LPC. is wound so as to surround the lower left internal space 1LPD.
  • the first left coil 4L1 includes an upper bundled wire portion 4L1U located above the upper left internal space 1LPU (Z1 side) and extending along the upper left internal space 1LPU, and a lower side (Z2 side) of the upper left internal space 1LPU. and a lower wire bundle portion 4L1D located at and extending along the upper left internal space 1LPU.
  • the bundled wire portion refers to a portion where the conductive wires constituting the coil 4 extend along the front-back direction (X-axis direction).
  • the upper bundled wire portion 4L1U and lower bundled wire portion 4L1D of the first left side coil 4L1 have dots that are finer than the dot patterns attached to other parts of the first left side coil 4L1. A pattern is attached. The same applies to the second left side coil 4L2 and the third left side coil 4L3.
  • the second left side coil 4L2 includes an upper bundle wire portion 4L2U located above the center left internal space 1LPC (Z1 side) and extending along the center left internal space 1LPC, and a lower side (Z2 side) of the center left internal space 1LPC. and a lower wire bundle portion 4L2D located at and extending along the central left internal space 1LPC.
  • the third left coil 4L3 includes an upper bundled wire portion 4L3U located above (Z1 side) of the lower left internal space 1LPD and extending along the lower left internal space 1LPD, and a lower side (Z1 side) of the lower left internal space 1LPD. Z2 side) and extends along the lower left internal space 1LPD.
  • the upper bundle wire part 4L1U and the lower bundle wire part 4L1D of the first left side coil 4L1 are the parts through which the magnetic flux generated by the magnet 5 passes, that is, the driving force based on the Lorentz force for moving the movable member MB in the left-right direction. This is the part that generates.
  • the upper magnet 5U is configured such that its width W1 is approximately the same as the width W2 of the lower magnet 5D.
  • the first central magnet 5C1 is configured such that its width W3 is approximately the same as the width W4 of the second central magnet 5C2.
  • the upper magnet 5U is configured such that its width W1 is approximately half the width W3 of the first central magnet 5C1.
  • the six coils making up the coil 4 are configured to have the same shape and the same size. That is, as shown in the center view and the lower view of FIG. 14A, the width W5 of the upper bundled wire portion 4R1U of the first right side coil 4R1, the width W6 of the lower bundled wire portion 4R1D of the first right side coil 4R1, the width W6 of the lower bundled wire portion 4R1D of the first right side coil 4R1, and the width W6 of the lower bundled wire portion 4R1D of the first right side coil 4R1.
  • the upper magnet 5U is configured such that its width W1 is approximately the same as the width W5 of the upper wire bundle portion 4R1U of the first right side coil 4R1. Further, the width W3 of the first central magnet 5C1 is approximately the same as the sum of the width W6 of the lower wire bundle portion 4R1D of the first right side coil 4R1 and the width W7 of the upper wire wire bundle portion 4R2U of the second right side coil 4R2. is configured to be.
  • the movable member MB (magnet 5) is located at the center of the movable range, as shown in the upper diagram of FIG. 4R1U, and the S pole part (left side part) is arranged to face the upper wire bundle part 4L1U of the first left side coil 4L1.
  • the first central magnet 5C1 is configured such that the S pole portion (right side portion) faces each of the lower wire bundle portion 4R1D of the first right side coil 4R1 and the upper wire bundle portion 4R2U of the second right side coil 4R2, and , the N-pole portion (left side portion) is arranged to face each of the lower wire bundle portion 4L1D of the first left side coil 4L1 and the upper wire bundle portion 4L2U of the second left side coil 4L2.
  • the second central magnet 5C2 is configured such that the N pole portion (right side portion) faces each of the lower wire bundle portion 4R2D of the second right side coil 4R2 and the upper wire bundle portion 4R3U of the third right side coil 4R3, and , the S pole portion (left side portion) is arranged to face each of the lower wire bundle portion 4L2D of the second left side coil 4L2 and the upper wire bundle portion 4L3U of the third left side coil 4L3.
  • the lower magnet 5D is configured such that the S pole portion (right side portion) faces the lower bundle wire portion 4R3D of the third right side coil 4R3, and the N pole portion (left side portion) faces the lower side bundle portion 4R3D of the third left side coil 4L3. It is arranged so as to face the lower wire bundle section 4L3D.
  • the movable member MB moves downward (in the Z2 direction) while being guided by the guide means GM. Specifically, a current flows in the first left coil 4L1 counterclockwise as seen from the right side, a current flows in the second left coil 4L2 clockwise as seen from the right side, and a current flows in the third left coil 4L3 in the right side view. When the current flows counterclockwise as viewed, the movable member MB (magnet 5) moves downward (Z2 direction).
  • a Lorentz force acts on the charged particles moving in the conductive wire constituting the left coil 4L fixed to the left cover 1L, and the reaction force causes the upper magnet 5U as the magnet 5, the first central magnet 5C1, and the second This is because the center magnet 5C2 and the lower magnet 5D are moved downward (Z2 direction).
  • the movable member MB moves upward (in the Z1 direction) while being guided by the guide means GM. Specifically, a current flows through the first left coil 4L1 clockwise when viewed from the right side, a current flows through the second left coil 4L2 counterclockwise when viewed from the right side, and a current flows through the third left coil 4L3 from the right side. When the current flows clockwise as seen, the movable member MB (magnet 5) moves upward (Z1 direction).
  • the soft magnetic members 1M include a right side soft magnetic member 1MR placed outside the right side coil 4R (Y2 side) and a left side soft magnetic member placed outside the left side coil 4L (Y1 side). 1ML.
  • the soft magnetic member 1M has a weak attraction part 10 where the magnetic attraction force between the magnet 5 and the soft magnetic member 1M is relatively weak (small), and a weak attraction part 10 between the magnet 5 and the soft magnetic member 1M in the Y-axis direction.
  • the strong attraction part 11 is a part where the magnetic attraction force between the parts is relatively strong (large). Note that the strong attraction section 11 is also referred to as a "magnetic attraction section.”
  • the left soft magnetic member 1ML includes a left weak attraction portion 10L, which is a portion where the magnetic attraction force between the magnet 5 and the left soft magnetic member 1ML in the Y-axis direction is relatively weak (small); It has a left side strong attraction portion 11L, which is a portion where the magnetic attraction force between the magnet 5 and the left side soft magnetic member 1ML in the Y-axis direction is relatively strong (large).
  • the left side strong attraction part 11L is the first left side strong attraction part facing the upper magnet 5U in the Y-axis direction.
  • 11L1 a second left side strong attraction part 11L2 facing the first central magnet 5C1 in the Y-axis direction, a third left side strong attraction part 11L3 facing the second central magnet 5C2 in the Y-axis direction, and a second left side strong attraction part 11L2 facing the first central magnet 5C1 in the Y-axis direction; It includes a fourth left side strong attraction part 11L4 facing the side magnet 5D.
  • the right side strong attraction part 11R includes a first right side strong attraction part 11R1 facing the upper magnet 5U in the Y-axis direction, and a second right side strong attraction part 11R2 facing the first central magnet 5C1 in the Y-axis direction. It includes a third right side strong attraction part 11R3 facing the second central magnet 5C2 in the Y-axis direction, and a fourth right side strong attraction part 11R4 facing the lower magnet 5D in the Y-axis direction.
  • the left side weak suction section 10L includes a first left side weak suction section 10L1 located above (Z1 side) than the first left side strong suction section 11L1, a first left side strong suction section 11L1, and a second left side strong suction section 11L2.
  • a second left side weak suction part 10L2 located between the second left side strong suction part 11L2, a third left side weak suction part 10L3 located between the second left side strong suction part 11L2 and a third left side strong suction part 11L3, and a third left side strong suction part 11L3.
  • It includes a fourth left side weak suction part 10L4 located between the fourth left side strong suction part 11L4 and a fifth left side weak suction part 10L5 located below (Z2 side) than the fourth left side strong suction part 11L4. .
  • the right side weak suction part 10R includes a first right side weak suction part 10R1 located above (Z1 side) than the first right side strong suction part 11R1, a first right side strong suction part 11R1, and a second right side strong suction part 11R2.
  • a second right side weak suction part 10R2 located between the second right side strong suction part 10R2, a third right side weak suction part 10R3 located between the second right side strong suction part 11R2 and the third right side strong suction part 11R3, and a third right side strong suction part 11R3.
  • the fourth right side weak suction part 10R4 located between the fourth right side strong suction part 11R4 and the fifth right side weak suction part 10R5 located below (Z2 side) than the fourth right side strong suction part 11R4.
  • the first right side weak suction part 10R1 and the first left side weak suction part 10L1 are also referred to as the upper side weak suction part 10U
  • the second right side weak suction part 10R2 and the second left side weak suction part 10L2 are the first center weak suction part 10R1 and the first left weak suction part 10L1.
  • the suction part 10C1 the third right side weak suction part 10R3 and the third left side weak suction part 10L3 are also referred to as the second central weak suction part 10C2
  • the third central weak suction section 10C3 is also referred to as the fifth right weak suction section 10R5 and the fifth left weak suction section 10L5 are also referred to as the lower weak suction section 10D.
  • first right side strong suction part 11R1 and the first left side strong suction part 11L1 are also referred to as the upper side strong suction part 11U
  • second right side strong suction part 11R2 and the second left side strong suction part 11L2 are referred to as the first center strong suction part 11L2.
  • suction part 11C1 the third right side strong suction part 11R3 and the third left side strong suction part 11L3 are also referred to as the second central strong suction part 11C2
  • the fourth right side strong suction part 11R4 and the fourth left side strong suction part 11L4 are It is also called a lower strong suction part 11D.
  • the first central strong suction section 11C1 and the second central strong suction section 11C2 are also referred to as the central strong suction section 11C.
  • the strong attraction part 11 is arranged so that one end is located inside one end of the magnet 5, or the other end is located inside the other end of the magnet 5, in the Z-axis direction. You can leave it there.
  • the weak suction section 10 may include a portion extending outward from one end of the strong suction section 11 in the Z-axis direction, or may include a portion extending outward from the other end of the strong suction section 11. You can stay there.
  • the strong attraction part 11 is arranged such that the upper end of the upper strong attraction part 11U is located below the upper end of the upper magnet 5U, and the lower end of the lower strong attraction part 11D is located below. It is arranged so as to be located above the lower end of the side magnet 5D.
  • the weak suction section 10 also includes an upper weak suction section 10U extending above the upper end of the upper strong suction section 11U, and a lower weak suction section 10D extending below the lower end of the lower strong suction section 11D. including.
  • the upper weak attraction part 10U and the lower weak attraction part 10D are configured to suppress the magnetic flux generated by the magnet 5 from leaking out of the linear motion device 101. ” is also called. Specifically, even when the movable member MB (magnet 5) moves downward (in the Z2 direction), the soft magnetic member 1M has the lower end of the lower magnet 5D lower as shown in the center view of FIG. 14A. Since it is configured to be located above the lower end of the side weak attraction part 10D, leakage of the magnetic flux generated by the lower magnet 5D to the outside of the linear motion device 101 can be suppressed.
  • the soft magnetic member 1M (weak attraction part 10) can suppress the magnetic flux generated by the magnet 5 from becoming noise to other devices, and can further suppress malfunctions or quality deterioration of other devices. bring about an effect.
  • a distance GA1 between the strong attraction part 11 and the magnet 5 in the Y-axis direction is a distance GA2 between the weak attraction part 10 and the magnet 5 in the Y-axis direction. It is designed to be smaller than. In this configuration, even if the soft magnetic member 1M (weak attraction part 10 and strong attraction part 11) is made of the same material, the attraction force that acts between the strong attraction part 11 and the magnet 5 This brings about the effect that the attraction force can be reliably made larger than the attraction force acting between the weak attraction part 10 and the magnet 5.
  • the soft magnetic member 1M is configured such that the thickness dimension TK1 of the weak attraction part 10 in the Y-axis direction is smaller than the thickness dimension TK2 of the strong attraction part 11.
  • the outer surface of the soft magnetic member 1M (weak attraction part 10 and strong attraction part 11) is configured to be a flat surface, an action occurs between the strong attraction part 11 and the magnet 5. This brings about the effect that the attraction force acting between the weak attraction section 10 and the magnet 5 can be reliably made larger than the attraction force acting between the weak attraction section 10 and the magnet 5.
  • the soft magnetic member 1M is configured such that the weak attraction section 10 and the strong attraction section 11 are integrally formed. This configuration has the effect of being able to reduce the number of parts and, in turn, reducing the manufacturing cost of the linear motion device 101.
  • a part of the lower magnet 5D is attached to the soft magnetic member 1M even when the movable member MB (magnet 5) is located at the center of the movable range. It protrudes downward (in the Z2 direction) from the lower end of the lower strong suction part 11D.
  • a part of the upper magnet 5U is attached to the upper strong attraction part of the soft magnetic member 1M even when the movable member MB (magnet 5) is located at the center of the movable range. It protrudes upward (in the Z1 direction) from the upper end of 11U.
  • a part of the lower magnet 5D moves lower than the lower end of the lower strong attraction part 11D, as shown in the center view of FIG. 14A. Even more prominent. Specifically, a part of the lower magnet 5D protrudes further downward than the lower end of the fourth right side strong attraction part 11R4 of the right side soft magnetic member 1MR, and also protrudes further downward than the lower end of the fourth left side strong attraction part 11R4 of the left side soft magnetic member 1ML. It protrudes further downward than the lower end of 11L4.
  • the attraction force acting between the portion 5Ua located at the upper end of the upper magnet 5U and the upper strong attraction portion 11U is stronger than the attraction force acting between the portion 5Ua of the upper magnet 5U and the first central weak attraction portion 10C1. Since the suction force is acting, the portion 5Ua is attracted upward by the upper strong suction portion 11U.
  • a portion 5C1a located below the lower end of the first central strong attraction portion 11C1 and the first central strong attraction portion 11C1 there is a portion 5C1a of the first central magnet 5C1.
  • the portion 5C1a is attracted upward by the first central strong suction portion 11C1. Further, between the second central magnet 5C2, a portion 5C2a located below the lower end of the second central strong attraction portion 11C2 and the second central strong attraction portion 11C2, there is a portion 5C2a of the second central magnet 5C2. Since a suction force stronger than the suction force acting between the portion 5C2a and the third central weak suction portion 10C3 is acting, the portion 5C2a is attracted upward by the second central strong suction portion 11C2.
  • lines of magnetic force representing the magnetic field that generates the attractive force that attracts the part 5Da of the lower magnet 5D to the lower end of the lower strong attraction part 11D are shown.
  • a part of the magnetic field lines (lines of magnetic force extending between them) is shown as a dotted line.
  • Lines of magnetic force representing a magnetic field that generates an attractive force that attracts the upper magnet 5U to the lower end of the upper strong attraction part 11U (lines of magnetic force extending between the upper magnet 5U and the lower end of the upper strong attraction part 11U), the first central magnet 5C1 Lines of magnetic force (magnetic lines of force extending between the first central magnet 5C1 and the lower end of the first central strong attraction section 11C1) representing a magnetic field that generates an attractive force that attracts the lower end of the central strong attraction section 11C1, and the second central magnet 5C2.
  • lines of magnetic force (the lines of magnetic force extending between the second central magnet 5C2 and the lower end of the second central strong attraction section 11C2) that represent the magnetic field that generates the attractive force that attracts the lower end of the second central strong attraction section 11C2.
  • lines of magnetic force representing other parts of the magnetic field generated by the magnet 5 are not illustrated.
  • the upper strong attraction part 11U of the soft magnetic member 1M moves above the upper end of the upper magnet 5U, as shown in the center view of FIG. 14A.
  • the first right side strong attraction part 11R1 of the right side soft magnetic member 1MR and the first left side strong attraction part 11L1 of the left side soft magnetic member 1ML are located above the upper end of the upper magnet 5U. Since an attractive force acting between the upper magnet 5U and the upper strong attraction section 11U is stronger than the attraction force acting between the upper magnet 5U and the first central weak attraction section 10C1, The attraction section 11U attracts the upper magnet 5U upward.
  • the upper end of the upper magnet 5U is the part of the upper magnet 5U that is closest to the upper strong attraction part 11U.
  • the movable member MB (magnet 5) displaced downward from the center of the movable range receives a force (attractive force) that attempts to pull the movable member MB (magnet 5) back to the center of the movable range. Therefore, the movable member MB has a balance between the force that tries to move the movable member MB downward (driving force based on Lorentz force) and the force that tries to pull the movable member MB back to the center of the movable range (suction force).
  • a part of the upper magnet 5U protrudes further upward than the upper end of the upper strong attraction part 11U, as shown in the lower diagram of FIG. 14A. do. Specifically, a portion of the upper magnet 5U protrudes further upward than the upper end of the first right strong attraction part 11R1, and further projects upward than the upper end of the first left strong attraction part 11L1. Then, between the upper magnet 5U, a portion 5Ub that protrudes upward from the upper end of the upper strong attraction portion 11U, and the upper strong attraction portion 11U, there is a gap between the portion 5Ub of the upper magnet 5U and the upper weak attraction portion 10U. Since a stronger suction force is acting on the portion 5Ub, the portion 5Ub is attracted downward by the upper end of the upper strong suction portion 11U.
  • the part 5C1b of the first central magnet 5C1 located above the upper end of the first central strong attraction part 11C1 and the first central strong attraction part 11C1 there is a part 5C1b of the first central magnet 5C1. Since a suction force stronger than the suction force acting between the first central weak suction section 10C1 and the first central weak suction section 10C1 is acting, the portion 5C1b is attracted downward by the first central strong suction section 11C1.
  • the part 5C2b of the second central magnet 5C2 located above the upper end of the second central strong attraction part 11C2 and the second central strong attraction part 11C2 there is a part 5C2b of the second central magnet 5C2.
  • the portion 5C2b Since a suction force stronger than the suction force acting between the second central weak suction part 10C2 is acting, the portion 5C2b is attracted downward by the second central strong suction part 11C2. Moreover, the attraction force acting between the portion 5Db located at the lower end of the lower magnet 5D and the lower strong attraction portion 11D is greater than the attraction force acting between the portion 5Db of the lower magnet 5D and the third central weak attraction portion 10C3. Since a strong suction force is also acting on the portion 5Db, the portion 5Db is attracted downward by the lower strong suction portion 11D.
  • lines of magnetic force (lines of magnetic force extending between the portion 5Ub and the upper end of the upper strong attraction section 11U ) is indicated by a dotted line.
  • Lines of magnetic force representing a magnetic field that generates an attractive force that attracts the first central magnet 5C1 to the upper end of the first central strong attraction section 11C1 lines of magnetic force extending between the first central magnet 5C1 and the upper end of the first central strong attraction section 11C1
  • Lines of magnetic force representing a magnetic field that generates an attractive force that attracts the second central magnet 5C2 to the upper end of the second central strong attraction section 11C2 lines of magnetic force extending between the second central magnet 5C2 and the upper end of the second central strong attraction section 11C2
  • the same applies to the lines of magnetic force (the lines of magnetic force extending between the lower magnet 5D and the upper end of the lower strong attraction part 11D) that represent the magnetic field that generates the attractive force that attracts the lower magnet 5D to the upper end of the lower strong
  • the fourth right side strong attraction part 11R4 of the right side soft magnetic member 1MR and the fourth left side strong attraction part 11L4 of the left side soft magnetic member 1ML are located below the lower end of the lower magnet 5D. Since an attractive force acting between the lower magnet 5D and the lower strong attraction part 11D is stronger than the attractive force acting between the lower magnet 5D and the third central weak attraction part 10C3. , the lower strong attraction part 11D attracts the lower magnet 5D downward. In this state, the lower end of the lower magnet 5D is the part of the lower magnet 5D that is closest to the lower strong attraction part 11D.
  • the movable member MB (magnet 5) displaced upward from the center of the movable range receives a force (attractive force) that attempts to pull the movable member MB (magnet 5) back to the center of the movable range. Therefore, the movable member MB has a balance between the force that attempts to move the movable member MB upward (driving force based on Lorentz force) and the force that attempts to pull the movable member MB back to the center of its movable range (suction force).
  • the movable member MB located at a position offset from the center of the movable range is returned to the center of the movable range by the attractive force between the magnet 5 and the strong attraction part 11.
  • FIGS. 14A, 14B, and 15 relates to the state of the linear motion device 101 when no current is supplied to the coil 4.
  • the center view of FIG. 14A and the center view of FIG. 15 show the linear motion device 101 when the movable member MB (magnet 5) receives a downward (Z2 direction) operating force (force pushing down the head member HD) by the operator. Indicates the condition.
  • the lower diagram of FIG. 14A and the lower diagram of FIG. 15 show the state of the linear motion device 101 when the movable member MB (magnet 5) receives an upward (Z1 direction) operating force (force to pull up the head member HD) by the operator. show.
  • the movable member MB (magnet 5) receives a downward (Z2 direction) operating force from the operator, it moves as shown by the dashed arc arrow in the center view of FIG. Similarly to the case where a current flows through the left coil 4L, the movable member MB (magnet 5) moves downward (in the Z2 direction) while being guided by the guide means GM.
  • the movable member MB (magnet 5) displaced downward from the center of the movable range receives a force (attractive force) that attempts to pull the movable member MB (magnet 5) back to the center of the movable range.
  • This suction force functions as an operation reaction force F against the downward (Z2 direction) operation force (force pushing down the head member HD) by the operator.
  • the operation reaction force F to the downward (Z2 direction) operation force by the operator is a force having +F1 (positive value) that is applied to the upward (Z1 direction) block. Represented by an arrow.
  • the movable member MB is affected by a force that attempts to move the movable member MB downward (a downward operating force by the operator) and a force that attempts to pull the movable member MB back to the center of its movable range (suction force). Stop when they match. Then, the movable member MB (magnet 5) displaced downward from the center of the movable range will absorb the attractive force when the force (downward operating force by the operator) that tries to move the movable member MB downward disappears. to move upward and back towards the center of the range of motion.
  • the movable member MB (magnet 5) displaced upward from the center of the movable range receives a force (attractive force) that attempts to pull the movable member MB (magnet 5) back to the center of the movable range.
  • This suction force functions as an operation reaction force F against the upward (Z1 direction) operation force (force to pull up the head member HD) by the operator.
  • the operation reaction force F against the upward (Z1 direction) operation force by the operator is expressed as a downward (Z2 direction) block arrow as a force having -F1 (negative value). It is expressed as.
  • the movable member MB is affected by a force that attempts to move the movable member MB upward (an upward operating force by the operator) and a force that attempts to pull the movable member MB back to the center of its movable range (suction force). Stop when they match.
  • the movable member MB (magnet 5) that has been displaced upward from the center of the movable range will absorb the attraction force when the force (upward operating force by the operator) that attempts to move the movable member MB upward disappears. to move downward and back toward the center of the range of motion.
  • the operation reaction force F is an operation reaction force that acts on the movable member MB.
  • the stroke amount ST is the amount of movement of the movable member MB in the vertical direction (Z-axis direction), and the state in which the movable member MB is located at the center of the movable range (the state shown in the upper diagram of FIG. 14A and the upper diagram of FIG. 15) becomes zero.
  • Current I is the current flowing through coil 4.
  • FIG. 16 is a graph showing an example of the relationship between the operation reaction force F, the stroke amount ST, and the current I. Specifically, the upper diagram in FIG.
  • FIG. 16 is a graph in which the vertical axis is the operation reaction force F and the horizontal axis is the stroke amount ST
  • the lower diagram in FIG. 16 is a graph in which the vertical axis is the current I and the horizontal axis is the stroke amount ST.
  • This is a graph where Note that the horizontal axis (stroke amount ST) in the upper diagram of FIG. 16 and the horizontal axis (stroke amount ST) in the lower diagram of FIG. 16 correspond to each other.
  • the operation reaction force F and the stroke amount ST when the movable member MB is pushed down are assumed to be positive values, and the operation reaction force F and the stroke amount when the movable member MB is pulled up.
  • the quantity ST is taken to be a negative value.
  • an increase in the operation reaction force F and the stroke amount ST when the movable member MB is pulled up means that the absolute value becomes larger, and the operation reaction force F and the stroke amount ST when the movable member MB is pulled up.
  • a decrease in ST means that its absolute value becomes smaller.
  • the relationship between the operation reaction force F and the stroke amount ST shown in the upper diagram of FIG. 16 is the relationship when the current I is zero, that is, when no current is supplied to the coil 4, as shown in the lower diagram of FIG. 16. It shows. Further, the upper diagram in FIG. 16 shows that the operation reaction force F is zero when the stroke amount ST is zero. In addition, below, the position of the movable member MB when the operation reaction force F becomes zero is called a "reference position." The movable member MB is located at the reference position when no operating force by the operator is acting on the movable member MB. Further, the movable member MB that is not at the reference position returns to the reference position when the operating force by the operator disappears.
  • the upper diagram in FIG. 15 shows the state of the left soft magnetic member 1ML, the left coil 4L, and the magnet 5 when the stroke amount ST is zero. Further, the upper diagram in FIG. 15 shows that the stroke amount ST is zero when the measured value MT of the position sensor 51 is MT1. Note that in the illustrated example, the measured value MT corresponds to the distance between the magnet holder 6 and the position sensor 51.
  • the upper diagram in FIG. 16 shows that the movable range of the movable member MB in the Z-axis direction has a width RG. More specifically, the upper diagram in FIG. 16 shows that the movable range when the movable member MB is pushed down has a width RG1, and the movable range when the movable member MB is pulled up has a width RG2. . Further, in the illustrated example, the width RG1 and the width RG2 have the same size.
  • the upper diagram of FIG. 16 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pushed down, the operation reaction force F also increases approximately linearly, and when the stroke amount ST reaches +D1, the operation reaction force F increases. This shows that F reaches +F1 (upper maximum value).
  • the center diagram of FIG. 15 shows the state of the left soft magnetic member 1ML, the left coil 4L, and the magnet 5 when the stroke amount ST becomes +D1.
  • the center diagram of FIG. 15 shows that the stroke amount ST is +D1 when the measured value MT of the position sensor 51 is MT2.
  • the upper diagram of FIG. 16 shows that as the stroke amount ST when the movable member MB is pushed down further increases beyond +D1, the operation reaction force F decreases approximately linearly, and the stroke amount ST becomes +D2. This indicates that the operation reaction force F sometimes reaches +F2 (upper end value).
  • +D2 is the stroke amount when the downward (Z2 direction) movement of the movable member MB is stopped by the stopper portion.
  • +D2 is the stroke amount when the lower end of the magnet holder 6 contacts the inner surface (Z1 side surface) of the fourth plate portion 2A4 of the cylindrical body 2.
  • the fourth plate portion 2A4 functions as a stopper portion.
  • the upper diagram in FIG. 16 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pulled up, the operation reaction force F also increases approximately linearly, and when the stroke amount ST reaches -D1, the operation reaction force F increases. This shows that the reaction force F reaches -F1 (lower maximum value).
  • the lower diagram in FIG. 15 shows the states of the left soft magnetic member 1ML, the left coil 4L, and the magnet 5 when the stroke amount ST becomes -D1. Further, the lower diagram in FIG. 15 shows that when the measured value MT of the position sensor 51 is MT3, the stroke amount ST is ⁇ D1.
  • the upper diagram in FIG. 16 shows that as the stroke amount ST when the movable member MB is pulled up further increases beyond -D1, the operation reaction force F decreases approximately linearly, and the stroke amount ST reaches -D2.
  • the operation reaction force F becomes -F2 (lower end value) when the value becomes -F2.
  • -D2 is the stroke amount when the upward movement (Z1 direction) of the movable member MB is stopped by the stopper portion.
  • ⁇ D2 is the stroke amount when the upper end of the magnet holder 6 contacts the inner surface (Z2 side surface) of the second plate portion 2A2 of the cylindrical body 2.
  • the second plate portion 2A2 functions as a stopper portion.
  • the operation reaction force F increases to a maximum value (upper maximum value or lower maximum value) and then decreases to a terminal value (upper terminal value or lower terminal value). is called “jump buckling”.
  • the input device ID can give a "click feeling" to the operator by causing jump buckling.
  • FIG. 17 is a graph showing another example of the relationship between the operation reaction force F, the stroke amount ST, and the current I, and corresponds to FIG. 16.
  • the upper diagram in FIG. 17 is a graph in which the vertical axis is the operation reaction force F and the horizontal axis is the stroke amount ST, and corresponds to the upper diagram in FIG. 16 .
  • the lower diagram in FIG. 17 is a graph in which the vertical axis is the current I and the horizontal axis is the stroke amount ST, and corresponds to the lower diagram in FIG. Note that the horizontal axis (stroke amount ST) in the upper diagram of FIG. 17 and the horizontal axis (stroke amount ST) in the lower diagram of FIG. 17 correspond to each other.
  • the relationship between the operation reaction force F and the stroke amount ST which is indicated by the dashed-dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 17, is as shown by the dashed-dotted characteristic line in the lower diagram of FIG. That is, the relationship is shown when a current having a magnitude Ia flows through the coil 4 in the second energization direction (the opposite direction to the first energization direction).
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 shows that when a current having a magnitude Ia is flowing through the coil 4 in the first energizing direction, the operation reaction force F when the stroke amount ST is -Da. shows that is zero. That is, the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 indicates that the movable member MB is located at the reference position when the stroke amount ST is ⁇ Da. This is because when a current having a magnitude Ia flows through the coil 4 in the first energizing direction, the movable member MB moves upward (in the Z1 direction) and comes to rest at a position where the stroke amount ST becomes -Da. It means that.
  • the movable member MB stands still at the position where the stroke amount ST becomes -Da.
  • the movable range of the movable member MB in the Z-axis direction has the same width RG as the width RG when no current is supplied to the coil 4.
  • the movable range when the movable member MB is pushed down has a width RG1a that is larger than the width RG1 (see the upper diagram in FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4, and the movable member MB is pulled up.
  • the movable range at this time has a width RG2a smaller than the width RG2 (see the upper diagram of FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4.
  • the state in which the movable member MB is stationary means a state in which the force that attempts to move the movable member MB in the Z1 direction and the force that attempts to move the movable member MB in the Z2 direction are balanced. That is, when the movable member MB is stationary, the driving force based on the Lorentz force generated by the driving means DM (coil 4 and magnet 5), the attractive force between the magnet 5 and the soft magnetic member 1M, and the operator means a state in which the resultant force with the operating force is zero in the Z-axis direction. Further, when no operating force is generated, a state in which the movable member MB is stationary means a state in which the resultant force of the driving force and the suction force is zero in the Z-axis direction.
  • the one-dot chain characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 shows that when the current having the magnitude Ia flows through the coil 4 in the second energization direction, the operation reaction force F is zero when the stroke amount ST is +Da. It shows that. That is, the one-dot chain characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 indicates that the movable member MB is located at the reference position when the stroke amount ST is +Da. This means that when a current having a magnitude Ia flows through the coil 4 in the second energizing direction, the movable member MB moves downward (in the Z2 direction) and comes to rest at a position where the stroke amount ST becomes +Da. means.
  • the movable member MB stands still at the position where the stroke amount ST becomes +Da.
  • the movable range of the movable member MB in the Z-axis direction has the same width RG as the width RG when no current is supplied to the coil 4.
  • the movable range when the movable member MB is pushed down has a width RG1b smaller than the width RG1 (see the upper diagram in FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4, and the movable member MB is pulled up.
  • the movable range at this time has a width RG2b that is larger than the width RG2 (see the upper diagram of FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pushed down, the operation reaction force F also becomes approximately linear, as when no current is supplied to the coil 4. This indicates that the operation reaction force F reaches +F1p (upper maximum value) when the stroke amount ST reaches +D1p.
  • +D1p is smaller than +D1, which is the stroke amount when the operation reaction force F becomes +F1 (upper maximum value) when no current is supplied to the coil 4; is larger than +F1, which is the upper maximum value of the operation reaction force F when no current is supplied to .
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 shows the operation reaction as the stroke amount ST when the movable member MB is pushed down further increases beyond +D1p, similar to when no current is supplied to the coil 4.
  • +F2p upper end value
  • +F2p is larger than +F2, which is the upper end value when no current is supplied to the coil 4.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 indicates that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pulled up, the operation reaction force F also approximately decreases as when no current is supplied to the coil 4. It shows that the operation reaction force F increases linearly and reaches -F1p (lower maximum value) when the stroke amount ST reaches -D1p.
  • the absolute value of -D1p is larger than the absolute value of -D1, which is the stroke amount when the operation reaction force F becomes -F1 (lower maximum value) when no current is supplied to the coil 4.
  • the absolute value of F1p (lower maximum value) is smaller than the absolute value of ⁇ F1, which is the lower maximum value of the operation reaction force F when no current is supplied to the coil 4.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 17 indicates that the stroke amount ST when the movable member MB is pulled up further increases beyond -D1p, as in the case when no current is supplied to the coil 4. This shows that the reaction force F decreases approximately linearly and when the stroke amount ST reaches -D2, the operation reaction force F becomes -F2p (lower end value). Note that the absolute value of -F2p (lower end value) is smaller than the absolute value of -F2, which is the lower end value when no current is supplied to the coil 4.
  • control unit CTR controls the direction and magnitude of the current flowing through the coil 4 so that the current having the magnitude Ia flows through the coil 4 in the first energization direction, so that the current flow in the upper diagram of FIG.
  • the relationship between the operation reaction force F and the stroke amount ST represented by the solid characteristic line can be realized. That is, the control unit CTR can shift the characteristic line (the dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 17) upward when no current is supplied to the coil 4.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 17 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pushed down, the operation reaction force F also approximately increases, similar to when no current is supplied to the coil 4. It shows that the operation reaction force F increases linearly and reaches +F1n (upper maximum value) when the stroke amount ST reaches +D1n. Note that +D1n is larger than +D1, which is the stroke amount when the operation reaction force F becomes +F1 (upper maximum value) when no current is supplied to the coil 4; is smaller than +F1, which is the upper maximum value of the operation reaction force F when no current is supplied to the operation reaction force F.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 17 shows that as the stroke amount ST when the movable member MB is pushed down further increases beyond +D1n, as when no current is supplied to the coil 4, the operation This indicates that the reaction force F decreases approximately linearly and when the stroke amount ST reaches +D2, the operation reaction force F becomes +F2n (upper end value). Note that +F2n (upper end value) is smaller than +F2, which is the upper end value when no current is supplied to the coil 4.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 17 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pulled up, the operation reaction force F also increases as when no current is supplied to the coil 4. It shows that the operation reaction force F increases approximately linearly and reaches -F1n (lower maximum value) when the stroke amount ST reaches -D1n.
  • the absolute value of -D1n is smaller than the absolute value of -D1, which is the stroke amount when the operation reaction force F becomes -F1 (lower maximum value) when no current is supplied to the coil 4.
  • the absolute value of -F1n (lower maximum value) is larger than the absolute value of -F1, which is the lower maximum value when no current is supplied to the coil 4.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 17 shows that as the stroke amount ST when the movable member MB is pulled up further increases beyond -D1n, as when no current is supplied to the coil 4, The operation reaction force F decreases approximately linearly, and when the stroke amount ST reaches -D2, the operation reaction force F becomes -F2n (lower end value). Note that the absolute value of -F2n (lower end value) is larger than the absolute value of -F2, which is the lower end value when no current is supplied to the coil 4.
  • control unit CTR controls the direction and magnitude of the current flowing through the coil 4 so that the current having the magnitude Ia flows through the coil 4 in the second energization direction, so that a point in the upper diagram of FIG. It is possible to realize the relationship between the operation reaction force F and the stroke amount ST, which is represented by the dashed characteristic line. That is, the control unit CTR can shift the characteristic line (the dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 17) downward when no current is supplied to the coil 4.
  • FIG. 18 is a graph showing yet another example of the relationship between the operation reaction force F, the stroke amount ST, and the current I, and corresponds to each of FIGS. 16 and 17.
  • the upper diagram in FIG. 18 is a graph in which the vertical axis is the operation reaction force F and the horizontal axis is the stroke amount ST, and corresponds to the upper diagram in FIG. 16 and the upper diagram in FIG. 17, respectively.
  • the lower diagram in FIG. 18 is a graph in which the vertical axis is the current I and the horizontal axis is the stroke amount ST, and corresponds to the lower diagram in FIG. 16 and the lower diagram in FIG. 17, respectively.
  • the horizontal axis (stroke amount ST) in the upper diagram of FIG. 18 and the horizontal axis (stroke amount ST) in the lower diagram of FIG. 18 correspond to each other.
  • the relationship between the operation reaction force F and the stroke amount ST shown by the dashed-dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. shows the relationship when a current having the maximum value Ib is flowing through the coil 4 in the second energization direction (the opposite direction to the first energization direction).
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 shows that when a current having a magnitude Ib is flowing through the coil 4 in the first energization direction, the operation reaction force F is expressed when the stroke amount ST is ⁇ Db. shows that is zero. That is, the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 indicates that the movable member MB is located at the reference position when the stroke amount ST is -Db. This is because when a current having a magnitude Ib flows through the coil 4 in the first energizing direction, the movable member MB moves upward (in the Z1 direction) and comes to rest at a position where the stroke amount ST becomes -Db. It means that.
  • the movable member MB stands still at a position where the stroke amount ST becomes -Db.
  • the movable range of the movable member MB in the Z-axis direction has the same width RG as the width RG when no current is supplied to the coil 4.
  • the movable range when the movable member MB is pushed down has a width RG1c that is larger than the width RG1 (see the upper diagram of FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4, and the movable member MB is pulled up.
  • the movable range at this time has a width RG2c that is smaller than the width RG2 (see the upper diagram of FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4.
  • the one-dot chain characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 shows that when the current having the magnitude Ib is flowing through the coil 4 in the second energization direction, the operation reaction force F is zero when the stroke amount ST is +Db. It shows that. That is, the one-dot chain characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 indicates that the movable member MB is located at the reference position when the stroke amount ST is +Db. This means that when a current having a magnitude Ib flows through the coil 4 in the second energizing direction, the movable member MB moves downward (in the Z2 direction) and comes to rest at a position where the stroke amount ST becomes +Db. means.
  • the movable member MB stands still at the position where the stroke amount ST becomes +Db.
  • the movable range of the movable member MB in the Z-axis direction has the same width RG as the width RG when no current is supplied to the coil 4.
  • the movable range when the movable member MB is pushed down has a width RG1d smaller than the width RG1 (see the upper diagram in FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4, and the movable member MB is pulled up.
  • the movable range at this time has a width RG2d that is larger than the width RG2 (see the upper diagram of FIG. 16) when no current is supplied to the coil 4.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pushed down, the operation reaction force F also becomes approximately linear, similar to when no current is supplied to the coil 4. This indicates that the operation reaction force F reaches +F1 (upper maximum value) when the stroke amount ST reaches +D1.
  • the control unit CTR changes the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the first energization direction, as shown by the solid characteristic line in the lower diagram of FIG. 18, in accordance with the output of the position sensor 51. .
  • the control unit CTR derives the stroke amount ST of the movable member MB based on the output of the position sensor 51, and changes the magnitude of the current according to the change in the stroke amount ST. More specifically, the control unit CTR linearly decreases the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the first energization direction to zero while the stroke amount ST changes from ⁇ Db through zero to +D1.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 shows the operation reaction as the stroke amount ST when the movable member MB is pushed down further increases beyond +D1, similar to when no current is supplied to the coil 4. This shows that the operation reaction force F becomes +F2 (upper end value) when the force F decreases approximately linearly and the stroke amount ST reaches +D2. Note that when the stroke amount ST is between +D1 and +D2, the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 completely matches the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. Further, the control unit CTR maintains the magnitude of the current flowing through the coil 4 at zero when the stroke amount ST is between +D1 and +D2.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 indicates that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pulled up, the operation reaction force F also approximately decreases as when no current is supplied to the coil 4. It shows that the operation reaction force F increases linearly and reaches -F1 (lower maximum value) when the stroke amount ST reaches -D1.
  • the control unit CTR changes the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the first energization direction, as shown by the solid characteristic line in the lower diagram of FIG. 18, in accordance with the output of the position sensor 51. .
  • the control unit CTR derives the stroke amount ST of the movable member MB based on the output of the position sensor 51, and changes the magnitude of the current according to the change in the stroke amount ST. More specifically, the control unit CTR linearly reduces the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the first energization direction to zero while the stroke amount ST changes from ⁇ Db to ⁇ D1.
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 indicates that the stroke amount ST when the movable member MB is pulled up further increases beyond -D1, similar to when no current is supplied to the coil 4.
  • the reaction force F decreases approximately linearly, and when the stroke amount ST reaches -D2, the operation reaction force F becomes -F2 (lower end value).
  • the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 completely matches the solid characteristic line in the upper diagram of FIG.
  • the control unit CTR maintains the magnitude of the current flowing through the coil 4 at zero when the stroke amount ST is between -D1 and -D2.
  • control unit CTR controls the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the first energizing direction, thereby adjusting the operation reaction force F and the stroke amount ST, which are represented by the solid characteristic line in the upper diagram of FIG. It is possible to realize a relationship with That is, the control unit CTR controls the upper maximum value, the lower maximum value, the upper terminal value, and the lower terminal value of the characteristic line (the dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 18) when no current is supplied to the coil 4.
  • the reference position of the movable member MB can be shifted upward (in the Z1 direction) while maintaining the value.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 18 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pushed down, the operation reaction force F also approximately decreases as when no current is supplied to the coil 4. It shows that the operation reaction force F increases linearly and reaches +F1 (upper maximum value) when the stroke amount ST reaches +D1.
  • the control unit CTR changes the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the second energization direction in accordance with the output of the position sensor 51, as shown by the one-dot chain characteristic line in the lower diagram of FIG. let Specifically, the control unit CTR derives the stroke amount ST of the movable member MB based on the output of the position sensor 51, and changes the magnitude of the current according to the change in the stroke amount ST. More specifically, the control unit CTR linearly reduces the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the second energization direction to zero while the stroke amount ST changes from +Db to +D1.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. 18 indicates that the stroke amount ST when the movable member MB is pushed down further increases beyond +D1, as in the case when no current is supplied to the coil 4.
  • the reaction force F decreases approximately linearly, and when the stroke amount ST reaches +D2, the operation reaction force F becomes +F2 (upper end value).
  • the dashed-dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 completely matches the solid characteristic line in the upper diagram of FIG.
  • the control unit CTR maintains the magnitude of the current flowing through the coil 4 at zero when the stroke amount ST is between +D1 and +D2.
  • the one-dot chain characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 shows that as the stroke amount ST increases when the movable member MB is pulled up, the operation reaction force F also increases as when no current is supplied to the coil 4. It shows that the operation reaction force F increases approximately linearly and reaches -F1 (lower maximum value) when the stroke amount ST reaches -D1.
  • the control unit CTR changes the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the second energization direction in accordance with the output of the position sensor 51, as shown by the one-dot chain characteristic line in the lower diagram of FIG. let Specifically, the control unit CTR derives the stroke amount ST of the movable member MB based on the output of the position sensor 51, and changes the magnitude of the current according to the change in the stroke amount ST. More specifically, the control unit CTR linearly reduces the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the second energization direction to zero while the stroke amount ST changes from +Db through zero to ⁇ D1.
  • the characteristic line indicated by the dashed-dotted line in the upper diagram of FIG. This indicates that the operation reaction force F decreases approximately linearly and becomes -F2 (lower end value) when the stroke amount ST reaches -D2.
  • the stroke amount ST is between -D1 and -D2
  • the one-dot chain characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 completely matches the solid line characteristic line in the upper diagram of FIG.
  • the control unit CTR maintains the magnitude of the current flowing through the coil 4 at zero when the stroke amount ST is between -D1 and -D2.
  • control unit CTR controls the operation reaction force F and the stroke amount represented by the dashed-dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 18 by controlling the magnitude of the current flowing through the coil 4 in the second energization direction.
  • a relationship with ST can be realized. That is, the control unit CTR controls the upper maximum value, the lower maximum value, the upper terminal value, and the lower terminal value of the characteristic line (the dotted characteristic line in the upper diagram of FIG. 18) when no current is supplied to the coil 4.
  • the reference position of the movable member MB can be shifted downward (in the Z2 direction) while maintaining the value.
  • the input device ID capable of applying an operation reaction force includes a stationary member (housing HS) and at least a portion thereof housed inside the stationary member (housing HS).
  • a movable member MB supported by a stationary member (housing HS) so as to be reciprocating along the first direction (Z-axis direction), a soft magnetic member 1M fixed to the stationary member (housing HS), and a soft magnetic member 1M fixed to the stationary member (housing HS). It includes a magnetic field generating member (magnet 5) fixed to the movable member MB so as to face the soft magnetic member 1M in a second direction (Y-axis direction) perpendicular to one direction (Z-axis direction).
  • the input device ID may include an operation member (head member HD) attached to the movable member MB outside the stationary member (casing HS).
  • the soft magnetic member 1M includes a strong attraction portion 11, which is a portion where the magnetic attraction force between the magnetic field generating member (magnet 5) and the soft magnetic member 1M is relatively strong.
  • the strong attraction part 11 has one end (Z1 side end) located inside (Z2 side) than one end (Z1 side end) of the magnetic field generating member (magnet 5).
  • the weak suction section 10 includes a portion extending outward (Z1 side) from one end (Z1 side end) of the strong suction section 11 in the first direction (Z-axis direction).
  • the strong attraction part 11 is arranged such that the upper end of the upper strong attraction part 11U is located below the upper end of the upper magnet 5U in the Z-axis direction, and the weak attraction part 10 is arranged so that the upper end of the upper strong attraction part 11U is located below the upper end of the upper magnet 5U.
  • the weak attraction part 10 is arranged so that the upper end of the upper strong attraction part 11U is located below the upper end of the upper magnet 5U.
  • it includes an upper weak suction part 10U that extends above the upper end of the upper strong suction part 11U.
  • the strong attraction part 11 is arranged such that the upper end of the strong attraction part 11 is located below the upper end of the magnet 5 in the Z-axis direction
  • the weak attraction part 10 is arranged such that the upper end of the strong attraction part 11 is located below the upper end of the magnet 5.
  • FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of the linear motion device 101 included in the input device ID, and corresponds to FIG. 14B.
  • each of the four figures shown in FIG. 19 is a cross-sectional view of the stationary member (casing HS), the soft magnetic member 1M, the movable member MB (magnet holder 6), and the magnetic field generating member (magnet 5). be.
  • the top diagram in FIG. 19 is a schematic sectional view of a linear motion device 101A that is another configuration example of the linear motion device 101, and the second diagram from the top in FIG.
  • FIG. 19 is a schematic sectional view of a linear motion device 101B which is yet another configuration example of the device 101, and the third diagram from the top in FIG. This is a sectional view, and the bottom diagram in FIG. 19 is a schematic sectional view of a linear motion device 101D which is still another configuration example of the linear motion device 101.
  • the linear motion device 101A mainly has the following features: each of the right side soft magnetic member 1MR and the left side soft magnetic member 1ML has only one strong attraction part 11, and the magnet 5 as a magnetic field generating member is composed of one permanent magnet. This is different from the linear motion device 101 described with reference to FIGS. 1 to 18.
  • an upper weak suction part 10U is provided above the strong suction part 11 (Z1 side), and a lower weak suction part 10D is provided below the strong suction part 11 (Z2 side).
  • the linear motion device 101B differs from the linear motion device 101A mainly in that the upper weak suction section 10U and the lower weak suction section 10D have sloped surfaces.
  • the linear motion device 101C mainly has the following points: the weak suction section 10 and the strong suction section 11 are made of different materials, and the upper weak suction section 10U, the strong suction section 11, and the lower weak suction section 10D. This differs from the linear motion device 101A in that the respective thickness dimensions TK3 are equal to each other.
  • the linear motion device 101D has the following features: each of the right side soft magnetic member 1MR and the left side soft magnetic member 1ML has two strong attraction parts 11, and the magnet 5 as a magnetic field generating member is composed of two permanent magnets. This is different from the linear motion device 101A.
  • the operator of the input device ID When moving the movable member MB (magnet holder 6) to the end) side, jump buckling can occur. Therefore, the input device ID including the linear motion device 101, the linear motion device 101A, the linear motion device 101B, the linear motion device 101C, the linear motion device 101D, etc.
  • the movable member MB (magnet holder 6) When the movable member MB (magnet holder 6) is moved to the end) side, a click feeling can be given to the operator.
  • the operator of the input device ID Even when moving the movable member MB (magnet holder 6) to the Z1 side end, one end of the magnetic field generating member (magnet 5) is positioned closer to the other end than one end of the soft magnetic member 1M. It is composed of Therefore, the input device ID including the linear motion device 101, the linear motion device 101A, the linear motion device 101B, the linear motion device 101C, the linear motion device 101D, etc. Even when the movable member MB (magnet holder 6) is moved to the end of can suppress the magnetic influence of
  • the strong attraction part 11 has the other end (Z2 side end) inside (Z1 side) of the other end (Z2 side end) of the magnetic field generating member (magnet 5).
  • the weak suction portion 10 includes a portion extending outward (Z2 side) from the other end (Z2 side end) of the strong suction portion 11 in the first direction (Z-axis direction). You can stay there.
  • the strong attraction part 11 is arranged such that the lower end of the lower strong attraction part 11D is located above the lower end of the lower magnet 5D in the Z-axis direction, and the weak attraction part 10 is In the Z-axis direction, it includes a lower weak suction part 10D that extends below the lower end of the lower strong suction part 11D.
  • the strong attraction part 11 is arranged such that the lower end of the strong attraction part 11 is located above the lower end of the magnet 5 in the Z-axis direction, and the weak attraction part 10 is In the Z-axis direction, it includes a portion (lower weak suction portion 10D) extending below the lower end of the strong suction portion 11.
  • the linear motion devices 101A to 101D in the same way as the linear motion device 101 described with reference to FIGS. 1 to 18, when the operator of the input device ID Not only when the movable member MB (magnet holder 6) is moved to the Z1 side end), but also when the operator of the input device ID moves the magnetic field generating member (magnet 5) to the other end (Z2 side end). Jump buckling can also occur when the member MB (magnet holder 6) is moved. Therefore, the input device ID including the linear motion device 101, the linear motion device 101A, the linear motion device 101B, the linear motion device 101C, or the linear motion device 101D, etc., is specified by the operator when inputting the other end (Z2) of the magnetic field generating member (magnet 5). Even when the movable member MB (magnet holder 6) is moved to the side end), a click feeling can be given to the operator.
  • the operator of the input device ID Even when the movable member MB (magnet holder 6) is moved to the (Z2 side end) side, the other end of the magnetic field generating member (magnet 5) is located closer to one end than the other end of the soft magnetic member 1M. is configured to do so. Therefore, the input device ID including the linear motion device 101, the linear motion device 101A, the linear motion device 101B, the linear motion device 101C, or the linear motion device 101D, etc., is specified by the operator when inputting the other end (Z2) of the magnetic field generating member (magnet 5). Even when the movable member MB (magnet holder 6) is moved to the other end of the input device ) can suppress the magnetic influence on the magnetic field.
  • the soft magnetic member 1M has a distance GA1 between the strong attraction part 11 and the magnetic field generating member (magnet 5) in the second direction (Y-axis direction), as shown in FIG. 14B.
  • the distance may be configured to be smaller than the distance GA2 between the weak attraction part 10 and the magnetic field generating member (magnet 5).
  • the weak attraction part 10 and the strong attraction part 11 are formed of materials with different magnetic permeabilities, that is, materials with low magnetic permeability are used.
  • the distance GA1 and the distance GA2 may be the same if the weak attraction part 10 is formed of a material with high magnetic permeability and the strong attraction part 11 is formed of a material with high magnetic permeability. Even if the distance between the magnetic field generating member (magnet 5) and the soft magnetic member 1M is the same, the magnetic attraction force acting between the magnetic field generating member (magnet 5) and the strong attraction part 11 is different from that of the magnetic field. This is because it becomes larger than the magnetic attraction force acting between the generating member (magnet 5) and the weak attraction part 10.
  • the magnetic field generating member includes a first magnet (upper magnet 5U) and a second magnet (lower magnet 5D) arranged along the first direction (Z-axis direction). You can stay there.
  • the strong attraction part 11 includes a first strong attraction part (upper strong attraction part 11U) corresponding to the first magnet (upper magnet 5U) and a second strong attraction part corresponding to the second magnet (lower magnet 5D). (lower strong suction part 11D).
  • the weak suction section 10 includes a portion (central weak suction section 10C) extending between the first strong suction section (upper strong suction section 11U) and the second strong suction section (lower strong suction section 11D). You can stay there.
  • the width of the first magnet is larger than the width of the first strong attraction part (upper strong attraction part 11U)
  • the width of the second magnet is larger than the width of the second strong suction part (lower strong suction part 11D).
  • This configuration has the effect that the attractive force (operation reaction force) that acts to pull the magnetic field generating member back to a predetermined position can be increased compared to the case where the magnetic field generating member is composed of one magnet 5.
  • the soft magnetic member 1M has a thickness dimension TK1 of the weak attraction part 10 and a thickness dimension TK2 of the strong attraction part 11 in the second direction (Y-axis direction), as shown in FIG. 14B. It may be configured to be smaller than.
  • This configuration makes the outer surface of the soft magnetic member 1M (the left side of the left side soft magnetic member 1ML and the right side of the right side soft magnetic member 1MR) flush with each other (flat surface), and is strongly attracted to the magnetic field generating member (magnet 5).
  • the effect is that the distance between the magnetic field generating member (magnet 5) and the weakly attracting portion 10 can be made smaller than the distance between the magnetic field generating member (magnet 5) and the weakly attracting portion 10.
  • the weak suction section 10 may be formed integrally with the strong suction section 11. This configuration has the effect of increasing the strength of the soft magnetic member 1M. Furthermore, this configuration has the effect of reducing the number of parts and, in turn, reducing the manufacturing cost of the input device ID.
  • the soft magnetic member 1M is provided on both sides (left side and right side) of the movable member MB, but may be provided only on one side (left side or right side).
  • the coil 4 may be omitted.
  • ...Plate part 2A1 First plate part 2A2...Second plate part 2A3...Third plate part 2A4...Fourth plate part 2B...Male thread 2BL1...First left male Screw 2BL2...Second left side male screw 2BL3...Third left side male screw 2BL4...Fourth left side male screw 2BR1...First right side male screw 2BR2...Second right side male screw 2BR3... Third right male screw 2BR4...Fourth right male screw 2T...Female screw hole 2T1...First female screw hole 2T2...Second female screw hole 2T3...Third female screw hole 2T4.

Abstract

入力装置(ID)は、筐体(HS)と、筐体(HS)の内部に少なくとも一部が収容されるとともにZ軸方向に沿って往復動可能に筐体(HS)に支持された可動部材(MB)と、筐体(HS)に固定された軟磁性部材(1M)と、Y軸方向において軟磁性部材(1M)に対向するように可動部材(MB)に固定される磁石(5)と、を備える。軟磁性部材(1M)は、磁石(5)と軟磁性部材(1M)との間の磁気的な吸引力が比較的強い部分である強吸引部(11)と、磁石(5)と軟磁性部材(1M)との間の磁気的な吸引力が比較的弱い部分である弱吸引部(10)とを有する。強吸引部(11)は、Z軸方向において、一端が磁石(5)の一端よりも内側に位置するように配置され、弱吸引部(10)は、Z軸方向において、強吸引部(11)の一端よりも外側に延びる部分を含む。

Description

入力装置
 本開示は、操作反力を付与できる入力装置に関する。
 従来、スライド部材(可動部材)に取り付けられた第1磁石とスライドガイド部材(静止部材)に取り付けられた第2磁石との間の吸引力と、スイッチ部の復帰力とにより、押し込まれたスライド部材を元の位置に復帰させるように構成された入力装置が知られている(特許文献1参照)。
特開2017-045608号公報
 しかしながら、上述の入力装置では、第1磁石と第2磁石との間の吸引力は、スライド部材が押し込まれるにつれて徐々に小さくなる。そのため、上述の入力装置は、スライド部材を押し込む操作者にクリック感を与えることができない。また、第1磁石及び第2磁石のそれぞれは、漏れ磁束を発生させてしまい、周囲にある他の装置に磁気的な影響を与えてしまうおそれがある。
 そこで、他の装置への磁気的な影響を抑制しながら操作者にクリック感を与えることができる入力装置を提供することが望ましい。
 本開示の実施形態に係る入力装置は、静止部材と、前記静止部材の内部に少なくとも一部が収容されるとともに第1方向に沿って往復動可能に前記静止部材に支持された可動部材と、前記静止部材に固定された軟磁性部材と、前記第1方向に垂直な第2方向において前記軟磁性部材に対向するように前記可動部材に固定される磁界発生部材と、を備える、操作反力を付与可能な入力装置であって、前記軟磁性部材は、前記磁界発生部材と前記軟磁性部材との間の磁気的な吸引力が比較的強い部分である強吸引部と、前記磁界発生部材と前記軟磁性部材との間の磁気的な吸引力が比較的弱い部分である弱吸引部とを有し、前記強吸引部は、前記第1方向において、一端が前記磁界発生部材の一端よりも内側に位置するように配置され、前記弱吸引部は、前記第1方向において、前記強吸引部の一端よりも外側に延びる部分を含むことを特徴とする。
 本開示の実施形態に係る入力装置は、他の装置への磁気的な影響を抑制しながら操作者にクリック感を与えることができる。
入力装置の斜視図である。 入力装置の分解斜視図である。 入力装置の断面図である。 直動装置の斜視図である。 直動装置の右側面図である。 直動装置の分解斜視図である。 可動部材の斜視図である。 筒状体内に収容された可動部材の右側面図である。 直動装置の分解図である。 左前側ボールセット、左前側ボールガイド、及び左前側レールの斜視図である。 左前側ボールセット、左前側ボールガイド、及び左前側レールの正面図である。 直動装置の断面図である。 直動装置の斜視図である。 筐体に固定されたコイルの斜視図である。 筐体に固定されたコイルの右側面図である。 直動装置を構成するカバー、コイル、及び磁石の断面図である。 直動装置を構成するカバー、コイル、及び磁石の断面図である。 直動装置を構成する左側カバー、左側コイル、及び磁石の右側面図である。 操作反力とストローク量と電流との関係の一例を示すグラフである。 操作反力とストローク量と電流との関係の別の一例を示すグラフである。 操作反力とストローク量と電流との関係の更に別の一例を示すグラフである。 直動装置の断面図である。
 以下、図面を参照し、本開示の実施形態に係る入力装置IDについて説明する。図1は、入力装置IDの斜視図であり、図2は、入力装置IDの分解斜視図である。図3は、入力装置IDの断面図である。具体的には、図3は、図1に示す切断線(一点鎖線III-III)を含むYZ平面に平行な平面における入力装置IDの断面をX1側から見たときの図である。
 図1、図2、及び図3のそれぞれにおけるX1は三次元直交座標系を構成するX軸の方向における一方の向きを表し、X2はX軸の方向における他方の向きを表す。また、Y1は三次元直交座標系を構成するY軸の方向における一方の向きを表し、Y2はY軸の方向における他方の向きを表す。同様に、Z1は三次元直交座標系を構成するZ軸の方向における一方の向きを表し、Z2はZ軸の方向における他方の向きを表す。本実施形態では、入力装置IDのX1側は、入力装置IDの前側(正面側)に相当し、入力装置IDのX2側は、入力装置IDの後側(背面側)に相当する。また、入力装置IDのY1側は、入力装置IDの左側に相当し、入力装置IDのY2側は、入力装置IDの右側に相当する。また、入力装置IDのZ1側は、入力装置IDの上側に相当し、入力装置IDのZ2側は、入力装置IDの下側に相当する。他の図においても同様である。
 入力装置IDは、操作反力を付与できるように構成されている。図示例では、入力装置IDは、押し操作及び引き操作のそれぞれに応答するプッシュプルスイッチであり、主に、ヘッド部材HD、蓋部材PT、直動装置101、回路基板50、位置センサ51、上側ブロック部材UB、及び下側ブロック部材LBを含む。なお、入力装置IDは、押し操作のみに応答するプッシュスイッチであってもよく、引き操作のみに応答するプルスイッチであってもよい。
 ヘッド部材HDは、操作者が押し引き可能な部材である。図示例では、ヘッド部材HDは、操作者が把持し且つ操作方向(Z軸方向)に沿って押し引きできるように二段円柱状に形成された金属製のノブであり、一対の止めネジLSによって直動装置101における可動部材MB(磁石ホルダ6の軸部6P)に締結されている。但し、ヘッド部材HDは、合成樹脂で形成されていてもよい。
 蓋部材PTは、上側ブロック部材UBの上面を覆うように構成されている。図示例では、蓋部材PTは、金属で形成された板状部材であり、前側蓋部材PTF及び後側蓋部材PTBを含む。但し、蓋部材PTは、合成樹脂等の他の材料で形成されていてもよい。前側蓋部材PTF及び後側蓋部材PTBは同じ形状及び同じ大きさを有する。蓋部材PTは、締結部材としての第1ボルトBT1によって上側ブロック部材UBの上面に締結される。具体的には、第1ボルトBT1は、蓋部材PTに形成された第1貫通孔TH1に挿通され、且つ、上側ブロック部材UBの上面に形成された第1ボルト孔BH1にねじ込まれる。
 直動装置101は、操作反力付与装置の一例であり、操作者がヘッド部材HDに及ぼす力(操作力)に対する反力(操作反力)をヘッド部材HDに付与できるように構成されている。図示例では、直動装置101は、静止部材(筐体HS)と可動部材MB(磁石ホルダ6)とを含む。そして、直動装置101は、静止部材(筐体HS)に取り付けられた軟磁性部材1Mと可動部材MB(磁石ホルダ6)に取り付けられた磁界発生部材(磁石5)との間に作用する磁気的な吸引力によって操作反力をヘッド部材HDに付与できるように構成されている。また、直動装置101は、駆動手段DM(図5参照)を用いて筐体HSに対して磁石ホルダ6を上下動させることによって操作反力を増減させることができるように構成されている。また、筐体HSは、上側ブロック部材UBの中央部に形成された上側凹部USに嵌め込まれて固定される。蓋部材PTは、その下面と筐体HSの上面とが接触した状態で上側ブロック部材UBの上面に締結される。また、蓋部材PTは、前側蓋部材PTFと後側蓋部材PTBとの間にヘッド部材HDの下段の円柱状部を収容できる円柱状の空間を形成できるように上側ブロック部材UBの上面に締結される。
 回路基板50は、位置センサ51が取り付けられる回路基板である。図示例では、回路基板50は、絶縁体を基材としたリジット基板であり、締結部材としての第2ボルトBT2によって上側ブロック部材UBに締結される。具体的には、第2ボルトBT2は、回路基板50に形成された第2貫通孔TH2に挿通され、且つ、上側ブロック部材UBの下側凹部DSの天井面に形成された第2ボルト孔(図1~図3では不可視)にねじ込まれる。
 位置センサ51は、直動装置101を構成している可動部材MBの位置を検出できるように構成されている。図示例では、位置センサ51は、可動部材MBを構成している磁石ホルダ6によって保持された磁石5(図5参照)が発生させる磁界を検出することにより、Z軸方向における可動部材MBの位置(高さ)を検出できるように構成されている。具体的には、位置センサ51は、巨大磁気抵抗効果(Giant Magneto Resistive effect: GMR)素子で構成され、位置センサ51が受ける磁石5による磁界の大きさに応じて変化する電圧値を測定し、磁石5が取り付けられた可動部材MBの位置を検出できるように構成されている。例えば、位置センサ51は、磁石5のN極部分が接近するほど大きい電圧値を出力するように構成されている。但し、位置センサ51は、磁石5のS極部分が接近するほど大きい電圧値を出力するように構成されていてもよく、磁石5のN極部分が接近するほど小さい電圧値を出力するように構成されていてもよく、磁石5のS極部分が接近するほど小さい電圧値を出力するように構成されていてもよい。また、位置センサ51は、半導体磁気抵抗(Semiconductor Magneto Resistive: SMR)素子、異方性磁気抵抗(Anisotropic Magneto Resistive: AMR)素子、又はトンネル磁気抵抗(Tunnel Magneto Resistive: TMR)素子等の他の磁気抵抗素子を利用してレンズホルダ3の位置を検出できるように構成されていてもよく、ホール素子等を利用してレンズホルダ3の位置を検出できるように構成されていてもよい。また、位置センサ51は、超音波、赤外線、又はレーザ光等を利用して可動部材MBの位置を検出できるように構成されていてもよい。
 上側ブロック部材UBは、直動装置101及び位置センサ51を所望の位置で保持できるように構成されている。下側ブロック部材LBは、上側ブロック部材UBを所望の位置で保持できるように構成されている。図示例では、上側ブロック部材UB及び下側ブロック部材LBは何れも金属で形成されている。但し、上側ブロック部材UB及び下側ブロック部材LBの少なくとも一方は合成樹脂等の他の材料で形成されていてもよい。具体的には、上側ブロック部材UBは、締結部材としての第3ボルトBT3によって下側ブロック部材LBに締結されている。より具体的には、第3ボルトBT3は、上側ブロック部材UBに形成された第3貫通孔TH3に挿通され、且つ、下側ブロック部材LBの上面に形成された第3ボルト孔BH3にねじ込まれる。
 入力装置IDは、位置センサ51の出力に基づいて押し操作が行われたか否か或いは引き操作が行われたか否かを判定するように構成されていてもよい。或いは、入力装置IDは、位置センサ51の出力に基づいて可動部材MBの押し下げ量又は引き上げ量を導き出すように構成されていてもよい。或いは、入力装置IDは、可動部材MBが所定距離だけ下方(Z2方向)に押し下げられたときに可動部材MBと接触して導通状態となる接点を備えていてもよく、可動部材MBが所定距離だけ上方(Z1方向)に引き上げられたときに可動部材MBと接触して導通状態となる接点を備えていてもよい。
 次に、図4A、図4B、及び図5を参照し、直動装置101について説明する。図4Aは、直動装置101の斜視図であり、図4Bは、直動装置101の右側面図である。図5は、直動装置101の分解斜視図である。
 直動装置101は、静止部材としての筐体HSと、筐体HS内に収容される可動部材MBと、筐体HSに取り付けられるコイル4と、を有する。本実施形態では、制御部CTRは、不図示の第1絶縁基板に形成された導体パターンを介し、筐体HSに固定される不図示の第2絶縁基板に設けられた入力端子に接続されている。また、入力端子は、第2絶縁基板に形成された導体パターン等を介してコイル4に接続されている。なお、図4Aの破線は、制御部CTRと不図示の第2絶縁基板に設けられた入力端子とが電気的に接続されていることを模式的に示している。
 筐体HSは、図4Aに示すように、略直方体の外形を有し、XZ平面に平行な面(左側面及び右側面)の面積が最も広くなるように構成されている。本実施形態では、筐体HSは、カバー1及び筒状体2で構成されている。
 カバー1は、図5に示すように、筐体HSの右側面を形成する右側カバー1Rと、筐体HSの左側面を形成する左側カバー1Lとを含む。右側カバー1R及び左側カバー1Lは何れも平板状の部材である。本実施形態では、右側カバー1R及び左側カバー1Lは同じ形状及び同じ大きさを有する。すなわち、右側カバー1R及び左側カバー1Lは同一部品として構成されている。
 また、右側カバー1Rは、前後対称且つ上下対称となるように形成されている。左側カバー1Lについても同様である。そして、右側カバー1Rと左側カバー1Lとは、互いに左右対称となるように配置されている。
 具体的には、右側カバー1Rは、右側軟磁性部材1MR及び右側枠体1WRを含む。同様に、左側カバー1Lは、左側軟磁性部材1ML及び左側枠体1WLを含む。なお、以下では、右側軟磁性部材1MR及び左側軟磁性部材1MLは軟磁性部材1Mとも称され、右側枠体1WR及び左側枠体1WLは枠体1Wとも称される。そのため、カバー1は、軟磁性部材1M及び枠体1Wを含む。
 軟磁性部材1Mは、磁界発生部材としての磁石5から離れたところに、磁石5と磁気的に引き合うように配置される軟磁性体で形成された部材である。本実施形態では、軟磁性部材1Mは、可動部材MBを構成する磁石5とは接触しないように、且つ、磁石5を所定位置に磁気的に保持できるように、枠体1Wに固定されている。磁石5が所定位置から変位している場合、磁石5が発生させる磁界(磁力)に基づく磁石5と軟磁性部材1Mとの間の吸引力は、磁石5を所定位置に引き戻すように作用する。所定位置は、例えば、可動部材MBが可動範囲の中心に位置するときの磁石5の位置である。なお、磁石5と軟磁性部材1Mとの間の吸引力によって磁石5を所定位置に引き戻すための、磁石5と軟磁性部材1Mとの組み合わせによって実現される構成は、「磁気ばね」とも称される。
 枠体1Wは、軟磁性部材1Mを支持するための非磁性部材である。本実施形態では、枠体1Wは、オーステナイト系ステンレス鋼で形成されている。但し、枠体1Wは、合成樹脂で形成されていてもよい。図示例では、軟磁性部材1Mは、接着剤によって枠体1Wに接合されている。
 筒状体2は、筐体HSの一部を構成するように形成されている。本実施形態では、筒状体2は、非磁性部材であり、オーステナイト系ステンレス鋼で形成されている。但し、筒状体2は、合成樹脂で形成されていてもよい。具体的には、筒状体2は、平板状に形成された四つの板部2Aを含む。より具体的には、板部2Aは、図5に示すように、互いに対向する第1板部2A1及び第3板部2A3と、第1板部2A1及び第3板部2A3のそれぞれに垂直で且つ互いに対向する第2板部2A2及び第4板部2A4とを有する。
 カバー1は、締結部材により筒状体2に締結される。本実施形態では、締結部材は、プラスドライバで操作できるように構成された雄ネジ2Bであり、筒状体2の四隅に形成された雌ネジ孔2Tとかみ合うように構成されている。筒状体2の四隅に形成された雌ネジ孔2Tは、Y軸方向に沿って筒状体2の角部を貫通するように形成されており、第1雌ネジ孔2T1~第4雌ネジ孔2T4を含む。そして、右側カバー1R(右側枠体1WR)は、四つの右側締結部材(図4Aの第1右側雄ネジ2BR1~第4右側雄ネジ2BR4)によって筒状体2の右端部に締結されている。同様に、左側カバー1L(左側枠体1WL)は、四つの左側締結部材(図4Bの第1左側雄ネジ2BL1~第4左側雄ネジ2BL4)によって筒状体2の左端部に締結されている。
 コイル4は、駆動手段DMを構成する部材である。本実施形態では、コイル4は、絶縁材料で表面を被覆された導電線が巻回されて形成される巻き線コイルであり、カバー1に固定されるように構成されている。図5は、明瞭化のため、導電線の詳細な巻回状態の図示を省略している。コイル4を図示する他の図においても同様である。コイル4は、積層コイル又は薄膜コイル等であってもよい。具体的には、コイル4は、右側カバー1R(右側軟磁性部材1MR)の左側(Y1側)の面に固定される右側コイル4Rと、左側カバー1L(左側軟磁性部材1ML)の右側(Y2側)の面に固定される左側コイル4Lと、を含む。そして、右側コイル4Rは、Z軸方向に沿って並置され且つ直列接続される第1右側コイル4R1、第2右側コイル4R2、及び第3右側コイル4R3を含み、左側コイル4Lは、Z軸方向に沿って並置され且つ直列接続される第1左側コイル4L1、第2左側コイル4L2、及び第3左側コイル4L3を含む。なお、以下では、第1右側コイル4R1及び第1左側コイル4L1は上側コイル4Uとも称され、第2右側コイル4R2及び第2左側コイル4L2は中央コイル4Cとも称され、第3右側コイル4R3及び第3左側コイル4L3は下側コイル4Dとも称される。
 制御部CTRは、可動部材MBの動きを制御できるように構成されている。本実施形態では、制御部CTRは、電子回路及び不揮発性記憶装置等を含む装置であり、コイル4を流れる電流の向き及び大きさを制御できるように構成されている。制御部CTRは、コンピュータ等の外部装置からの制御指令に応じてコイル4を流れる電流の向き及び大きさを制御するように構成されていてもよく、外部装置からの制御指令を受けずにコイル4を流れる電流の向き及び大きさを制御するように構成されていてもよい。なお、本実施形態では、制御部CTRは、入力装置IDの外部に設置されているが、入力装置IDに取り付けられていてもよく、入力装置IDの内部に設置されていてもよい。また、制御部CTRは、筐体HSの外部に設置されていてもよく、筐体HSの内部に設置されていてもよい。
 次に、図6及び図7を参照し、可動部材MBの詳細について説明する。図6及び図7は、可動部材MBの外形図である。具体的には、図6の上図は、可動部材MBの全体の斜視図であり、図6の下図は、可動部材MBの分解斜視図である。図7は、筒状体2内に収容された可動部材MBの右側面図である。
 可動部材MBは、磁石5及び磁石ホルダ6を含むように構成されている。具体的には、可動部材MBは、所定方向(Z軸方向)に延びる軸VA(図6の上図参照。)に沿って筐体HS(筒状体2)に対して移動できるように構成されている。
 磁界発生部材の一例である磁石5は、駆動手段DMを構成する部材であり、磁界(磁束)を発生させることができるように構成されている。本実施形態では、磁石5は、複数の永久磁石の組み合わせであり、上側磁石5U、中央磁石5C、及び下側磁石5Dを含む。中央磁石5Cは、第1中央磁石5C1及び第2中央磁石5C2を含む。上側磁石5U、第1中央磁石5C1、第2中央磁石5C2、及び下側磁石5Dは何れもY軸方向に沿って二極に着磁された永久磁石であり、Z軸方向に沿って並置されている。なお、図6では、明瞭化のため、上側磁石5U、第1中央磁石5C1、第2中央磁石5C2、及び下側磁石5DのそれぞれのN極部分には粗いクロスパターンが付され、S極部分には細かいクロスパターンが付されている。磁石5のN極部分とS極部分とを区別して示す他の図においても同様である。なお、磁界発生部材は、電磁石等で構成されていてもよい。
 磁石ホルダ6は、磁石5を保持できるように構成されている。本実施形態では、磁石ホルダ6は、非磁性部材で形成された略矩形枠状の部材であり、張出部6G、本体部6M、及び軸部6Pを有する。張出部6Gは、本体部6Mから前後方向(X軸方向)に張り出すように形成されている。具体的には、張出部6Gは、後方(X2方向)に張り出す後側張出部6GBと、前方(X1方向)に張り出す前側張出部6GFとを含む。軸部6Pは、本体部6Mから上方(Z1方向)に突出するように形成されている。具体的には、磁石ホルダ6は、上側磁石5U、第1中央磁石5C1、第2中央磁石5C2、及び下側磁石5DをZ軸方向に沿って略等間隔で保持できるように構成されている。
 駆動手段DMは、駆動力発生部の一例であり、静止部材に対して可動部材MBを軸VAに沿って移動させることができるように構成されている。本実施形態では、駆動手段DMは、コイル4及び磁石5で構成され、制御部CTRを通じてコイル4に供給される電流の向き及び大きさに応じたローレンツ力を利用し、可動部材MB(磁石5)を軸VAに沿って移動させることができるように構成されている。
 次に、図8を参照し、案内手段GMについて説明する。図8は、直動装置101の分解図である。図8では、明瞭化のため、カバー1、磁石ホルダ6、ボールセット7、ボールガイド8、及びレール9以外の部材の図示が省略されている。具体的には、図8の上図(ブロック矢印よりも上に位置する図)は、分解された状態にあるカバー1、磁石ホルダ6、ボールセット7、ボールガイド8、及びレール9の上面図である。図8の下図(ブロック矢印よりも下に位置する図)は、組み合わされた状態にあるカバー1、磁石ホルダ6、ボールセット7、ボールガイド8、及びレール9の上面図である。図8では、明瞭化のため、右側カバー1R及び左側カバー1Lには細かいドットパターンが付され、レール9には粗いドットパターンが付され、磁石ホルダ6には更に粗いドットパターンが付されている。
 案内手段GMは、筐体HS内で上下方向(Z軸方向)に沿って可動部材MBを移動可能に案内できるように構成されている。本実施形態では、案内手段GMは、図5に示すように、ボールセット7、ボールガイド8、及びレール9を含む。案内手段GMは、可動部材MBを構成する磁石ホルダ6に形成された張出部6Gが、ボールセット7を介し、左右に配置された一対のレール9の間に挟まれ、一対のレール9によってZ軸方向に移動自在に案内されるように構成されている。
 具体的には、磁石ホルダ6に形成された張出部6Gは、筒状体2の第1板部2A1に対向してZ軸方向に延びる前側張出部6GFと、筒状体2の第3板部2A3に対向してZ軸方向に延びる後側張出部6GBと、を含む。なお、左右方向(Y軸方向)における張出部6G(後側張出部6GB)の寸法M1は、左右方向(Y軸方向)における本体部6Mの寸法M2よりも小さい。
 レール9は、静止部材の一部であり、図8に示すように、右側カバー1Rと張出部6Gとの間に配置される右側レール9Rと、左側カバー1Lと張出部6Gとの間に配置される左側レール9Lとを含む。そして、右側レール9Rは、筒状体2の第1板部2A1に対向してZ軸方向に延びる右前側レール9RFと、筒状体2の第3板部2A3に対向してZ軸方向に延びる右後側レール9RBと、を含む。同様に、左側レール9Lは、筒状体2の第1板部2A1に対向してZ軸方向に延びる左前側レール9LFと、筒状体2の第3板部2A3に対向してZ軸方向に延びる左後側レール9LBと、を含む。
 ボールセット7は、転動部材の一例であり、複数の球体状のボールで構成される。具体的には、ボールセット7は、図8の上図に示すように、右側レール9Rと張出部6Gとの間に配置される右側ボールセット7Rと、左側レール9Lと張出部6Gとの間に配置される左側ボールセット7Lと、を含む。そして、右側ボールセット7Rは、右前側レール9RFと前側張出部6GFとの間に配置される右前側ボールセット7RFと、右後側レール9RBと後側張出部6GBとの間に配置される右後側ボールセット7RBと、を含む。同様に、左側ボールセット7Lは、左前側レール9LFと前側張出部6GFとの間に配置される左前側ボールセット7LFと、左後側レール9LBと後側張出部6GBとの間に配置される左後側ボールセット7LBと、を含む。
 ボールガイド8は、ボールセット7を構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持するための部材である。なお、ボールガイド8は省略されてもよい。ボールガイド8は、右側ボールセット7Rを構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持する右側ボールガイド8Rと、左側ボールセット7Lを構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持する左側ボールガイド8Lと、を含む。そして、右側ボールガイド8Rは、右前側ボールセット7RFを構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持する右前側ボールガイド8RFと、右後側ボールセット7RBを構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持する右後側ボールガイド8RBと、を含む。同様に、左側ボールガイド8Lは、左前側ボールセット7LFを構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持する左前側ボールガイド8LFと、左後側ボールセット7LBを構成する複数のボールのそれぞれの間の間隔を維持する左後側ボールガイド8LBと、を含む。
 ここで、図9~図11を参照し、ボールセット7とボールガイド8とレール9との関係について説明する。図9は、左前側ボールセット7LF、左前側ボールガイド8LF、及び左前側レール9LFの斜視図である。具体的には、図9の上図(ブロック矢印よりも上に位置する図)は、左前側ボールセット7LF、左前側ボールガイド8LF、及び左前側レール9LFの分解斜視図であり、図9の下図(ブロック矢印よりも下に位置する図)は、左前側ボールセット7LF、左前側ボールガイド8LF、及び左前側レール9LFの組立斜視図である。図10は、左前側ボールセット7LF、左前側ボールガイド8LF、及び左前側レール9LFの正面図である。具体的には、図10の上図(ブロック矢印よりも上に位置する図)は、左前側ボールセット7LF、左前側ボールガイド8LF、及び左前側レール9LFの分解正面図であり、図10の下図(ブロック矢印よりも下に位置する図)は、左前側ボールセット7LF、左前側ボールガイド8LF、及び左前側レール9LFの組立正面図である。図11は、直動装置101の断面図である。具体的には、図11の上図は、図4Bに示す一点鎖線XI-XIを含むXZ平面に平行な平面における直動装置101の断面を矢印で示すようにZ1側から見たときの図である。図11の下図は、図11の上図における破線で囲まれた範囲R1の拡大図である。なお、図9~図11を参照する以下の説明は、左前側ボールセット7LFと左前側ボールガイド8LFと左前側レール9LFとの位置関係に関するが、右前側ボールセット7RFと右前側ボールガイド8RFと右前側レール9RFとの位置関係、右後側ボールセット7RBと右後側ボールガイド8RBと右後側レール9RBとの位置関係、及び、左後側ボールセット7LBと左後側ボールガイド8LBと左後側レール9LBとの位置関係にも同様に適用される。
 具体的には、左前側ボールセット7LFは、図9及び図10に示すように、五つのボール(第1ボール7LF1~第5ボール7LF5)を含む。五つのボール(第1ボール7LF1~第5ボール7LF5)は、左前側ボールガイド8LFに形成された五つの貫通孔(第1貫通孔HL1~第5貫通孔HL5)内に配置される。
 また、五つのボール(第1ボール7LF1~第5ボール7LF5)は、磁石ホルダ6の前側張出部6GFの左端面に形成されたV溝6VLF(図8参照)と、左前側レール9LFの右端面に形成されたV溝9VLFとの間に配置される。この場合、前側張出部6GFの左端面ELは可動側端面MSとして機能し、左前側レール9LFの右端面ERは固定側端面FSとして機能する。
 左前側ボールガイド8LFは、図10及び図11に示すように、Y軸方向における厚みHT1が第1ボール7LF1~第5ボール7LF5のそれぞれの直径DT2よりも小さくなるように構成されている。具体的には、左前側ボールガイド8LFの厚みHT1は、図11の下図に示すように、左前側ボールセット7LFが前側張出部6GFの左端面ELと左前側レール9LFの右端面ERとの間に挟持されたときの、前側張出部6GFの左端面ELと左前側レール9LFの右端面ERとの間の隙間GP1よりも小さくなるように構成されている。また、五つの貫通孔(第1貫通孔HL1~第5貫通孔HL5)のそれぞれの直径DT1は、図11の下図に示すように、五つのボール(第1ボール7LF1~第5ボール7LF5)のそれぞれの直径DT2よりも僅かに大きくなるように構成されている。但し、五つの貫通孔(第1貫通孔HL1~第5貫通孔HL5)のそれぞれの直径DT1は、五つのボール(第1ボール7LF1~第5ボール7LF5)のそれぞれの直径DT2よりも僅かに小さくなるように構成されていてもよい。
 左前側ボールセット7LFを構成する各ボールは、図11の下図に示すように、二つの接触点でV溝6VLFと接触し、且つ、二つの接触点でV溝9VLFと接触するように、V溝6VLFとV溝9VLFとの間で挟持される。図11の下図は、第3ボール7LF3が、接触点CP1及び接触点CP2でV溝6VLFと接触し、且つ、接触点CP3及び接触点CP4でV溝9VLFと接触した状態を示す。
 また、図示例では、左前側ボールガイド8LFの五つの貫通孔(第1貫通孔HL1~第5貫通孔HL5)は、左前側ボールセット7LFを構成する五つのボール(第1ボール7LF1~第5ボール7LF5)のうちの隣り合う二つのボールの間隔が同じになるように間隔を空けて形成されている。具体的には、左前側ボールガイド8LFは、図9及び図10に示すように、第1貫通孔HL1と第2貫通孔HL2との間の間隔CL1、第2貫通孔HL2と第3貫通孔HL3との間の間隔CL2、第3貫通孔HL3と第4貫通孔HL4との間の間隔CL3、及び、第4貫通孔HL4と第5貫通孔HL5との間の間隔CL4が何れも等しくなるように形成されている。
 次に、図12を参照し、案内手段GMの詳細について説明する。図12は、直動装置101の斜視図である。図12では、明瞭化のため、カバー1、磁石5、磁石ホルダ6、ボールセット7、ボールガイド8、及びレール9以外の部材の図示が省略されている。具体的には、図12の上図は、組み合わされた状態にあるカバー1、磁石5、磁石ホルダ6、ボールセット7、ボールガイド8、及びレール9の斜視図である。図12の下図は、組み合わされた状態にある左側カバー1L、磁石5、磁石ホルダ6、ボールセット7、左側ボールガイド8L、及び左側レール9Lの斜視図である。図12では、明瞭化のため、磁石ホルダ6に粗いドットパターンが付され、レール9に細かいドットパターンが付されている。
 右前側レール9RFの先端(左端)と左前側レール9LFの先端(右端)とは、図8に示すように、前側張出部6GFを挟んで互いに対向するように組み合わされ、且つ、右後側レール9RBの先端(左端)と左後側レール9LBの先端(右端)とは、図8に示すように、後側張出部6GBを挟んで互いに対向するように組み合わされる。
 具体的には、図12の上図に示すように、右後側レール9RBの先端は、後側張出部6GBの右端面と間に僅かな間隔を空けて対向するように配置され、左後側レール9LBの先端は、後側張出部6GBの左端面との間に僅かな間隔を空けて対向するように配置される。すなわち、後側張出部6GBは、右後側レール9RBの先端と左後側レール9LBの先端との間に形成される空間と略同じ形状を有するように構成されている。具体的には、後側張出部6GBは、磁石ホルダ6の長手方向の全長の大部分にわたって連続的に延びる一つの略直方体形状の突出部として形成されている。しかしながら、後側張出部6GBは、磁石ホルダ6の長手方向に沿って断続的に配置される複数の突出部の組み合わせであってもよい。前側張出部6GFについても同様である。また、図示例では、磁石ホルダ6は、前後対称となるように形成されている。すなわち、前側張出部6GFと後側張出部6GBとは同じ形状及び同じ大きさを有するように形成されている。但し、前側張出部6GFと後側張出部6GBとは異なる形状を有していてもよい。
 上述のように、張出部6Gは、右側レール9Rと左側レール9Lとの間で、図12における双方向矢印AR1で示す方向に移動できるように構成されている。具体的には、張出部6Gは、可動側端面MSとして機能するその右端面に形成されたV溝6VR(図8のV溝6VRB及びV溝6VRF)と、固定側端面FSとして機能する右側レール9Rの先端面(左端面)に形成されたV溝9VR(図8のV溝9VRB及びV溝9VRF)との間に右側ボールセット7Rが挟持されるように構成されている。また、張出部6Gは、可動側端面MSとして機能するその左端面に形成されたV溝6VL(図8のV溝6VLB及びV溝6VLF)と、固定側端面FSとして機能する左側レール9Lの先端面(右端面)に形成されたV溝9VL(図8のV溝9VLB及びV溝9VLF)との間に左側ボールセット7Lが挟持されるように構成されている。そして、張出部6Gは、V溝6VRとV溝9VRとの間で右側ボールセット7Rを転動させ、且つ、V溝6VLとV溝9VLとの間で左側ボールセット7Lを転動させながら、上下方向(Z軸方向)に移動できるように構成されている。
 この構成により、磁石ホルダ6は、前後方向(X軸方向)及び左右方向(Y軸方向)のそれぞれにおける移動が制限される一方で、上下方向(Z軸方向)における円滑な移動が許容される。
 但し、磁石ホルダの張出部6Gは、レール9と直接接触するとともにレール9上で摺動するように構成されていてもよい。この場合、ボールセット7及びボールガイド8は省略されてもよい。また、レール9は、カバー1に一体化されていてもよい。
 次に、図13A、図13B、図14A、図14B、及び図15を参照し、駆動手段DMの詳細について説明する。図13A及び図13Bは、筐体HSに固定されたコイル4の詳細図である。具体的には、図13Aは、左側カバー1Lに固定された左側コイル4Lの斜視図である。図13Bは、左側カバー1Lに固定された左側コイル4Lの右側面図である。図13A及び図13Bでは、明瞭化のため、左側コイル4Lに粗いドットパターンが付され、左側軟磁性部材1ML及び左側レール9Lに細かいドットパターンが付されている。
 図14A及び図14Bは、図4Bに示す一点鎖線XIV-XIVを含むYZ平面に平行な平面における直動装置101の断面を矢印で示すようにX2側から見たときの図である。具体的には、図14Aの上図及び図14Bは、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心に位置するときのカバー1(軟磁性部材1M)、コイル4、及び磁石5の断面図である。図14Aの中央図は、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心から下方(Z2方向)に移動したときのカバー1(軟磁性部材1M)、コイル4、及び磁石5の断面図である。図14Aの下図は、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心から上方(Z1方向)に移動したときのカバー1(軟磁性部材1M)、コイル4、及び磁石5の断面図である。なお、図14A及び図14Bでは、明瞭化のため、軟磁性部材1M、コイル4、及び磁石5以外の部材(枠体1Wを含む)の図示が省略されている。
 図15は、左側カバー1L(左側軟磁性部材1ML)に固定された左側コイル4L(左側軟磁性部材1ML)の右側を上下方向(Z軸方向)に移動可能な磁石5の右側面図である。具体的には、図15の上図は、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心に位置するときの左側軟磁性部材1ML、左側コイル4L、及び磁石5の右側面図であり、図15の上図に示す状態は図14Aの上図に示す状態に対応している。図15の中央図は、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心から下方(Z2方向)に移動したときの左側軟磁性部材1ML、左側コイル4L、及び磁石5の右側面図であり、図15の中央図に示す状態は図14Aの中央図に示す状態に対応している。図15の下図は、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心から上方(Z1方向)に移動したときの左側軟磁性部材1ML、左側コイル4L、及び磁石5の右側面図であり、図15の下図に示す状態は図14Aの下図に示す状態に対応している。なお、図15では、明瞭化のため、磁石ホルダ6及び位置センサ51が破線で示され、左側枠体1WLの図示が省略されている。
 駆動手段DMの構成要素の一つであるコイル4は、図5に示すように、右側カバー1Rの左側(Y1側)の面に固定される右側コイル4Rと、左側カバー1Lの右側(Y2側)の面に固定される左側コイル4Lと、を含む。
 左側コイル4Lは、図13A及び図13Bに示すように、左側カバー1Lの右側面(Y2側の面)に接着剤で固定される三つのコイル(第1左側コイル4L1、第2左側コイル4L2、及び第3左側コイル4L3)を含む。図13A及び図13Bを参照する以下の説明は、左側コイル4Lに関するが、右側コイル4Rにも同様に適用される。右側カバー1Rと左側カバー1Lとは同じ形状及び同じ大きさを有し、右側コイル4Rと左側コイル4Lとは同じ形状及び同じ大きさを有するためである。
 左側コイル4Lを構成している三つのコイルのそれぞれは、図13Bに示すように、左側内部空間1LPを囲むように巻回されている。具体的には、第1左側コイル4L1は、上左側内部空間1LPUを囲むように巻回され、第2左側コイル4L2は、中央左側内部空間1LPCを囲むように巻回され、第3左側コイル4L3は、下左側内部空間1LPDを囲むように巻回されている。
 第1左側コイル4L1は、上左側内部空間1LPUの上側(Z1側)に位置し且つ上左側内部空間1LPUに沿って延びる上側束線部4L1Uと、上左側内部空間1LPUの下側(Z2側)に位置し且つ上左側内部空間1LPUに沿って延びる下側束線部4L1Dと、を含む。なお、束線部は、コイル4を構成する導電線が前後方向(X軸方向)に沿って延びる部分を意味する。
 図13Bでは、明瞭化のため、第1左側コイル4L1における上側束線部4L1U及び下側束線部4L1Dには、第1左側コイル4L1における他の部分に付されているドットパターンよりも細かいドットパターンが付されている。第2左側コイル4L2及び第3左側コイル4L3についても同様である。
 第2左側コイル4L2は、中央左側内部空間1LPCの上側(Z1側)に位置し且つ中央左側内部空間1LPCに沿って延びる上側束線部4L2Uと、中央左側内部空間1LPCの下側(Z2側)に位置し且つ中央左側内部空間1LPCに沿って延びる下側束線部4L2Dと、を含む。
 同様に、第3左側コイル4L3は、下左側内部空間1LPDの上側(Z1側)に位置し且つ下左側内部空間1LPDに沿って延びる上側束線部4L3Uと、下左側内部空間1LPDの下側(Z2側)に位置し且つ下左側内部空間1LPDに沿って延びる下側束線部4L3Dと、を含む。
 第1左側コイル4L1の上側束線部4L1U及び下側束線部4L1Dは、磁石5が発生させる磁束が通過する部分、すなわち、可動部材MBを左右方向に移動させるためのローレンツ力に基づく駆動力を発生させる部分である。第2左側コイル4L2の上側束線部4L2U及び下側束線部4L2D、並びに、第3左側コイル4L3の上側束線部4L3U及び下側束線部4L3Dについても同様である。
 駆動手段DMの構成要素の別の一つである磁石5は、図14Aに示すように、右側コイル4Rと左側コイル4Lとの間の空間内において、上下方向(Z軸方向)に移動可能に配置されている。具体的には、磁石5は、上側磁石5U、第1中央磁石5C1、第2中央磁石5C2、及び下側磁石5Dを含む。そして、上側磁石5U、第1中央磁石5C1、第2中央磁石5C2、及び下側磁石5Dのそれぞれは、図14Aでは不図示の磁石ホルダ6により、互いに所定の間隔を空けた状態で保持されている。
 本実施形態では、図14Aの中央図に示すように、上側磁石5Uは、その幅W1が下側磁石5Dの幅W2と略同じになるように構成されている。また、第1中央磁石5C1は、その幅W3が第2中央磁石5C2の幅W4と略同じになるように構成されている。また、上側磁石5Uは、その幅W1が第1中央磁石5C1の幅W3の略2分の1となるように構成されている。
 本実施形態では、コイル4を構成している六つのコイルは、同じ形状及び同じ大きさを有するように構成されている。すなわち、図14Aの中央図及び下図に示すように、第1右側コイル4R1の上側束線部4R1Uの幅W5、第1右側コイル4R1の下側束線部4R1Dの幅W6、第2右側コイル4R2の上側束線部4R2Uの幅W7、第2右側コイル4R2の下側束線部4R2Dの幅W8、第3右側コイル4R3の上側束線部4R3Uの幅W9、第3右側コイル4R3の下側束線部4R3Dの幅W10、第1左側コイル4L1の上側束線部4L1Uの幅W11、第1左側コイル4L1の下側束線部4L1Dの幅W12、第2左側コイル4L2の上側束線部4L2Uの幅W13、第2左側コイル4L2の下側束線部4L2Dの幅W14、第3左側コイル4L3の上側束線部4L3Uの幅W15、及び、第3左側コイル4L3の下側束線部4L3Dの幅W16は全て同じ大きさである。
 そして、上側磁石5Uは、その幅W1が第1右側コイル4R1の上側束線部4R1Uの幅W5と略同じになるように構成されている。また、第1中央磁石5C1は、その幅W3が、第1右側コイル4R1の下側束線部4R1Dの幅W6と第2右側コイル4R2の上側束線部4R2Uの幅W7との合計と略同じになるように構成されている。
 可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心に位置するときには、図14Aの上図に示すように、上側磁石5Uは、N極部分(右側部分)が第1右側コイル4R1の上側束線部4R1Uと対向するように、且つ、S極部分(左側部分)が第1左側コイル4L1の上側束線部4L1Uと対向するように配置されている。また、第1中央磁石5C1は、S極部分(右側部分)が第1右側コイル4R1の下側束線部4R1D及び第2右側コイル4R2の上側束線部4R2Uのそれぞれと対向するように、且つ、N極部分(左側部分)が第1左側コイル4L1の下側束線部4L1D及び第2左側コイル4L2の上側束線部4L2Uのそれぞれと対向するように配置されている。また、第2中央磁石5C2は、N極部分(右側部分)が第2右側コイル4R2の下側束線部4R2D及び第3右側コイル4R3の上側束線部4R3Uのそれぞれと対向するように、且つ、S極部分(左側部分)が第2左側コイル4L2の下側束線部4L2D及び第3左側コイル4L3の上側束線部4L3Uのそれぞれと対向するように配置されている。また、下側磁石5Dは、S極部分(右側部分)が第3右側コイル4R3の下側束線部4R3Dと対向するように、且つ、N極部分(左側部分)が第3左側コイル4L3の下側束線部4L3Dと対向するように配置されている。
 図15の中央図の破線円弧矢印で示すように左側コイル4Lに電流が流れると、可動部材MB(磁石5)は、案内手段GMによってガイドされながら、下方(Z2方向)に移動する。具体的には、第1左側コイル4L1に右側面視で反時計回りに電流が流れ、第2左側コイル4L2に右側面視で時計回りに電流が流れ、且つ、第3左側コイル4L3に右側面視で反時計回りに電流が流れると、可動部材MB(磁石5)は、下方(Z2方向)に移動する。
 左側カバー1Lに固定された左側コイル4Lを構成している導電線内を移動する荷電粒子にローレンツ力が作用し、その反力によって磁石5としての上側磁石5U、第1中央磁石5C1、第2中央磁石5C2、及び下側磁石5Dが下方(Z2方向)に移動させられるためである。
 同様に、図15の下図の破線円弧矢印で示すように左側コイル4Lに電流が流れると、可動部材MB(磁石5)は、案内手段GMによってガイドされながら、上方(Z1方向)に移動する。具体的には、第1左側コイル4L1に右側面視で時計回りに電流が流れ、第2左側コイル4L2に右側面視で反時計回りに電流が流れ、且つ、第3左側コイル4L3に右側面視で時計回りに電流が流れると、可動部材MB(磁石5)は、上方(Z1方向)に移動する。
 軟磁性部材1Mは、図14Bに示すように、右側コイル4Rの外側(Y2側)に配置される右側軟磁性部材1MRと、左側コイル4Lの外側(Y1側)に配置される左側軟磁性部材1MLと、を含む。
 軟磁性部材1Mは、磁石5と軟磁性部材1Mとの間の磁気的な吸引力が比較的弱い(小さい)部分である弱吸引部10と、Y軸方向における磁石5と軟磁性部材1Mとの間の磁気的な吸引力が比較的強い(大きい)部分である強吸引部11と、を有する。なお、強吸引部11は「磁気吸引部」とも称される。
 具体的には、左側軟磁性部材1MLは、Y軸方向における磁石5と左側軟磁性部材1MLとの間の磁気的な吸引力が比較的弱い(小さい)部分である左側弱吸引部10Lと、Y軸方向における磁石5と左側軟磁性部材1MLとの間の磁気的な吸引力が比較的強い(大きい)部分である左側強吸引部11Lと、を有する。
 図14Bに示すような、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心に位置するときの状態において、左側強吸引部11Lは、Y軸方向において上側磁石5Uと対向する第1左側強吸引部11L1と、Y軸方向において第1中央磁石5C1と対向する第2左側強吸引部11L2と、Y軸方向において第2中央磁石5C2と対向する第3左側強吸引部11L3と、Y軸方向において下側磁石5Dと対向する第4左側強吸引部11L4と、を含む。
 同様に、右側強吸引部11Rは、Y軸方向において上側磁石5Uと対向する第1右側強吸引部11R1と、Y軸方向において第1中央磁石5C1と対向する第2右側強吸引部11R2と、Y軸方向において第2中央磁石5C2と対向する第3右側強吸引部11R3と、Y軸方向において下側磁石5Dと対向する第4右側強吸引部11R4と、を含む。
 また、左側弱吸引部10Lは、第1左側強吸引部11L1よりも上側(Z1側)に位置する第1左側弱吸引部10L1、第1左側強吸引部11L1と第2左側強吸引部11L2との間に位置する第2左側弱吸引部10L2、第2左側強吸引部11L2と第3左側強吸引部11L3との間に位置する第3左側弱吸引部10L3、第3左側強吸引部11L3と第4左側強吸引部11L4との間に位置する第4左側弱吸引部10L4、及び、第4左側強吸引部11L4よりも下側(Z2側)に位置する第5左側弱吸引部10L5を含む。
 同様に、右側弱吸引部10Rは、第1右側強吸引部11R1よりも上側(Z1側)に位置する第1右側弱吸引部10R1、第1右側強吸引部11R1と第2右側強吸引部11R2との間に位置する第2右側弱吸引部10R2、第2右側強吸引部11R2と第3右側強吸引部11R3との間に位置する第3右側弱吸引部10R3、第3右側強吸引部11R3と第4右側強吸引部11R4との間に位置する第4右側弱吸引部10R4、及び、第4右側強吸引部11R4よりも下側(Z2側)に位置する第5右側弱吸引部10R5を含む。
 なお、以下では、第1右側弱吸引部10R1及び第1左側弱吸引部10L1は上側弱吸引部10Uとも称され、第2右側弱吸引部10R2及び第2左側弱吸引部10L2は第1中央弱吸引部10C1とも称され、第3右側弱吸引部10R3及び第3左側弱吸引部10L3は第2中央弱吸引部10C2とも称され、第4右側弱吸引部10R4及び第4左側弱吸引部10L4は第3中央弱吸引部10C3とも称され、第5右側弱吸引部10R5及び第5左側弱吸引部10L5は下側弱吸引部10Dとも称される。
 また、以下では、第1右側強吸引部11R1及び第1左側強吸引部11L1は上側強吸引部11Uとも称され、第2右側強吸引部11R2及び第2左側強吸引部11L2は第1中央強吸引部11C1とも称され、第3右側強吸引部11R3及び第3左側強吸引部11L3は第2中央強吸引部11C2とも称され、第4右側強吸引部11R4及び第4左側強吸引部11L4は下側強吸引部11Dとも称される。また、第1中央強吸引部11C1及び第2中央強吸引部11C2は中央強吸引部11Cとも称される。
 また、強吸引部11は、Z軸方向において、一端が磁石5の一端よりも内側に位置するように配置され、或いは、他端が磁石5の他端よりも内側に位置するように配置されていてもよい。また、弱吸引部10は、Z軸方向において、強吸引部11の一端よりも外側に延びる部分を含んでいてもよく、或いは、強吸引部11の他端よりも外側に延びる部分を含んでいてもよい。
 図14Bに示す例では、強吸引部11は、上側強吸引部11Uの上端が上側磁石5Uの上端よりも下側に位置するように配置され、且つ、下側強吸引部11Dの下端が下側磁石5Dの下端よりも上側に位置するように配置されている。また、弱吸引部10は、上側強吸引部11Uの上端よりも上側に延びる上側弱吸引部10Uを含み、且つ、下側強吸引部11Dの下端よりも下側に延びる下側弱吸引部10Dを含む。
 このように、上側弱吸引部10U及び下側弱吸引部10Dは、磁石5が発生させる磁束が直動装置101の外に漏れるのを抑制するように構成されているため、「磁束漏れ抑制部」とも称される。具体的には、軟磁性部材1Mは、可動部材MB(磁石5)が下方(Z2方向)に移動したときであっても、図14Aの中央図に示すように下側磁石5Dの下端が下側弱吸引部10Dの下端よりも上方に位置するように構成されているため、下側磁石5Dが発生させる磁束が直動装置101の外に漏れるのを抑制できる。同様に、軟磁性部材1Mは、可動部材MB(磁石5)が上方(Z1方向)に移動したときであっても、図14Aの下図に示すように上側磁石5Uの上端が上側弱吸引部10Uの上端よりも下方に位置するように構成されているため、上側磁石5Uが発生させる磁束が直動装置101の外に漏れるのを抑制できる。そのため、軟磁性部材1M(弱吸引部10)は、磁石5が発生させる磁束が他の装置に対するノイズとなってしまうのを抑制でき、ひいては他の装置の誤作動又は品質の低下を抑制できるという効果をもたらす。
 また、図14Bに示すように、軟磁性部材1Mは、Y軸方向における強吸引部11と磁石5との間の距離GA1がY軸方向における弱吸引部10と磁石5との間の距離GA2よりも小さくなるように構成されている。この構成は、軟磁性部材1M(弱吸引部10及び強吸引部11)が同じ一つの材料で構成されている場合であっても、強吸引部11と磁石5との間に作用する吸引力を、弱吸引部10と磁石5との間に作用する吸引力よりも確実に大きくできるという効果をもたらす。
 また、図14Bに示すように、軟磁性部材1Mは、Y軸方向における弱吸引部10の厚さ寸法TK1が強吸引部11の厚さ寸法TK2よりも小さくなるように構成されている。この構成は、軟磁性部材1M(弱吸引部10及び強吸引部11)の外面が平坦面となるように構成されている場合であっても、強吸引部11と磁石5との間に作用する吸引力を、弱吸引部10と磁石5との間に作用する吸引力よりも確実に大きくできるという効果をもたらす。
 また、図14Bに示すように、軟磁性部材1Mは、弱吸引部10と強吸引部11とが一体的に形成されるように構成されている。この構成は、部品点数の削減を実現でき、ひいては、直動装置101の製造コストの低減を実現できるという効果をもたらす。
 本実施形態では、下側磁石5Dの一部は、図14Aの上図に示すように、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心に位置するときであっても、軟磁性部材1Mの下側強吸引部11Dの下端よりも下方(Z2方向)に突出している。また、上側磁石5Uの一部は、図14Aの上図に示すように、可動部材MB(磁石5)が可動範囲の中心に位置するときであっても、軟磁性部材1Mの上側強吸引部11Uの上端よりも上方(Z1方向)に突出している。
 そして、可動部材MB(磁石5)が下方(Z2方向)に移動すると、図14Aの中央図に示すように、下側磁石5Dの一部は、下側強吸引部11Dの下端よりも下方に更に突出する。具体的には、下側磁石5Dの一部は、右側軟磁性部材1MRの第4右側強吸引部11R4の下端よりも下方に更に突出し、且つ、左側軟磁性部材1MLの第4左側強吸引部11L4の下端よりも下方に更に突出する。そして、下側磁石5Dのうち、下側強吸引部11Dの下端よりも下方に位置する部分5Daと下側強吸引部11Dとの間には、下側磁石5Dの部分5Daと下側弱吸引部10Dとの間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5Daは、下側強吸引部11Dによって上方に引き付けられる。
 同様に、上側磁石5Uの上端に位置する部分5Uaと上側強吸引部11Uとの間には、上側磁石5Uの部分5Uaと第1中央弱吸引部10C1との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5Uaは、上側強吸引部11Uによって上方に引き付けられる。また、第1中央磁石5C1のうち、第1中央強吸引部11C1の下端よりも下方に位置する部分5C1aと第1中央強吸引部11C1との間には、第1中央磁石5C1の部分5C1aと第2中央弱吸引部10C2との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5C1aは、第1中央強吸引部11C1によって上方に引き付けられる。また、第2中央磁石5C2のうち、第2中央強吸引部11C2の下端よりも下方に位置する部分5C2aと第2中央強吸引部11C2との間には、第2中央磁石5C2の部分5C2aと第3中央弱吸引部10C3との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5C2aは、第2中央強吸引部11C2によって上方に引き付けられる。
 なお、図14Aの中央図では、下側磁石5Dの部分5Daを下側強吸引部11Dの下端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(部分5Daと下側強吸引部11Dの下端との間に延びる磁力線)の一部が点線で表されている。上側磁石5Uを上側強吸引部11Uの下端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(上側磁石5Uと上側強吸引部11Uの下端との間に延びる磁力線)、第1中央磁石5C1を第1中央強吸引部11C1の下端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(第1中央磁石5C1と第1中央強吸引部11C1の下端との間に延びる磁力線)、及び、第2中央磁石5C2を第2中央強吸引部11C2の下端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(第2中央磁石5C2と第2中央強吸引部11C2の下端との間に延びる磁力線)についても同様である。また、図14Aの中央図では、明瞭化のため、磁石5によって生成される磁界の他の部分を表す磁力線の図示が省略されている。
 また、可動部材MB(磁石5)が下方(Z2方向)に移動すると、図14Aの中央図に示すように、軟磁性部材1Mの上側強吸引部11Uは、上側磁石5Uの上端よりも上方に位置するようになる。具体的には、右側軟磁性部材1MRの第1右側強吸引部11R1及び左側軟磁性部材1MLの第1左側強吸引部11L1は、上側磁石5Uの上端よりも上方に位置するようになる。そして、上側磁石5Uと上側強吸引部11Uとの間には、上側磁石5Uと第1中央弱吸引部10C1との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、上側強吸引部11Uは、上側磁石5Uを上方に引き付ける。この状態において、上側磁石5Uの上端は、上側強吸引部11Uから最も近い位置にある、上側磁石5Uの部位である。
 このように、可動範囲の中心から下方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MB(磁石5)を可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)を受ける。そのため、可動部材MBは、可動部材MBを下方に移動させようとする力(ローレンツ力に基づく駆動力)と、可動部材MBを可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)とがつり合ったときに静止する。そして、可動範囲の中心から下方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MBを下方に移動させようとする力が消失したときに、その吸引力によって上方に移動し、可動範囲の中心に向かって戻る。
 反対に、可動部材MB(磁石5)が上方(Z1方向)に移動すると、図14Aの下図に示すように、上側磁石5Uの一部は、上側強吸引部11Uの上端よりも上方に更に突出する。具体的には、上側磁石5Uの一部は、第1右側強吸引部11R1の上端よりも上方に更に突出し、且つ、第1左側強吸引部11L1の上端よりも上方に更に突出する。そして、上側磁石5Uのうち、上側強吸引部11Uの上端よりも上方に突出した部分5Ubと上側強吸引部11Uとの間には、上側磁石5Uの部分5Ubと上側弱吸引部10Uとの間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5Ubは、上側強吸引部11Uの上端によって下方に引き付けられる。
 同様に、第1中央磁石5C1のうち、第1中央強吸引部11C1の上端よりも上方に位置する部分5C1bと第1中央強吸引部11C1との間には、第1中央磁石5C1の部分5C1bと第1中央弱吸引部10C1との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5C1bは、第1中央強吸引部11C1によって下方に引き付けられる。また、第2中央磁石5C2のうち、第2中央強吸引部11C2の上端よりも上方に位置する部分5C2bと第2中央強吸引部11C2との間には、第2中央磁石5C2の部分5C2bと第2中央弱吸引部10C2との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5C2bは、第2中央強吸引部11C2によって下方に引き付けられる。また、下側磁石5Dの下端に位置する部分5Dbと下側強吸引部11Dとの間には、下側磁石5Dの部分5Dbと第3中央弱吸引部10C3との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、部分5Dbは、下側強吸引部11Dによって下方に引き付けられる。
 なお、図14Aの下図では、上側磁石5Uの部分5Ubを上側強吸引部11Uの上端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(部分5Ubと上側強吸引部11Uの上端との間に延びる磁力線)の一部が点線で表されている。第1中央磁石5C1を第1中央強吸引部11C1の上端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(第1中央磁石5C1と第1中央強吸引部11C1の上端との間に延びる磁力線)、第2中央磁石5C2を第2中央強吸引部11C2の上端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(第2中央磁石5C2と第2中央強吸引部11C2の上端との間に延びる磁力線)、及び、下側磁石5Dを下側強吸引部11Dの上端に引き付ける吸引力を発生させる磁界を表す磁力線(下側磁石5Dと下側強吸引部11Dの上端との間に延びる磁力線)についても同様である。また、図14Aの下図では、明瞭化のため、磁石5によって生成される磁界の他の部分を表す磁力線の図示が省略されている。
 また、可動部材MB(磁石5)が上方(Z1方向)に移動すると、図14Aの下図に示すように、軟磁性部材1Mの下側強吸引部11Dは、下側磁石5Dの下端よりも下方に位置するようになる。具体的には、右側軟磁性部材1MRの第4右側強吸引部11R4及び左側軟磁性部材1MLの第4左側強吸引部11L4は、下側磁石5Dの下端よりも下方に位置するようになる。そして、下側磁石5Dと下側強吸引部11Dとの間には、下側磁石5Dと第3中央弱吸引部10C3との間に作用する吸引力よりも強い吸引力が作用しているため、下側強吸引部11Dは、下側磁石5Dを下方に引き付ける。この状態において、下側磁石5Dの下端は、下側強吸引部11Dから最も近い位置にある、下側磁石5Dの部位である。
 このように、可動範囲の中心から上方向に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MB(磁石5)を可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)を受ける。そのため、可動部材MBは、可動部材MBを上方に移動させようとする力(ローレンツ力に基づく駆動力)と、可動部材MBを可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)とがつり合ったときに静止する。そして、可動範囲の中心から上方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MBを上方に移動させようとする力が消失したときに、その吸引力によって下方に移動し、可動範囲の中心に向かって戻る。
 そのため、可動範囲の中心からずれた位置にある可動部材MBは、操作力が消失すると、磁石5と強吸引部11との間の吸引力によって可動範囲の中心に戻される。
 次に、再び図14A、図14B、及び図15を参照し、直動装置101の詳細について説明する。なお、図14A、図14B、及び図15を参照する以下の説明は、コイル4に電流が供給されていないときの直動装置101の状態に関する。具体的には、図14Aの上図、図14B、及び図15の上図は、可動部材MB(磁石5)が操作者による操作力(ヘッド部材HDを動かす力)を受けていないときの直動装置101の状態を示す。図14Aの中央図及び図15の中央図は、可動部材MB(磁石5)が操作者による下向き(Z2向き)の操作力(ヘッド部材HDを押し下げる力)を受けたときの直動装置101の状態を示す。図14Aの下図及び図15の下図は、可動部材MB(磁石5)が操作者による上向き(Z1向き)の操作力(ヘッド部材HDを引き上げる力)を受けたときの直動装置101の状態を示す。
 図14Aの中央図及び図15の中央図に示すように可動部材MB(磁石5)が操作者による下向き(Z2向き)の操作力を受けると、図15の中央図の破線円弧矢印で示すように左側コイル4Lに電流が流れる場合と同様に、可動部材MB(磁石5)は、案内手段GMによってガイドされながら、下方(Z2方向)に移動する。
 可動範囲の中心から下方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MB(磁石5)を可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)を受ける。この吸引力は、操作者による下向き(Z2向き)の操作力(ヘッド部材HDを押し下げる力)に対する操作反力Fとして機能する。図14Aの中央図及び図15の中央図に示す例では、操作者による下向き(Z2向き)の操作力に対する操作反力Fは、+F1(正値)を有する力として上向き(Z1向き)のブロック矢印で表されている。なお、可動部材MBは、可動部材MBを下方に移動させようとする力(操作者による下向きの操作力)と、可動部材MBを可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)とがつり合ったときに静止する。そして、可動範囲の中心から下方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MBを下方に移動させようとする力(操作者による下向きの操作力)が消失したときに、その吸引力によって上方に移動し、可動範囲の中心に向かって戻る。
 また、図14Aの下図及び図15の下図に示すように可動部材MB(磁石5)が操作者による上向き(Z1向き)の操作力を受けると、図15の下図の破線円弧矢印で示すように左側コイル4Lに電流が流れる場合と同様に、可動部材MB(磁石5)は、案内手段GMによってガイドされながら、上方(Z1方向)に移動する。
 可動範囲の中心から上方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MB(磁石5)を可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)を受ける。この吸引力は、操作者による上向き(Z1向き)の操作力(ヘッド部材HDを引き上げる力)に対する操作反力Fとして機能する。図14Aの下図及び図15の下図に示す例では、操作者による上向き(Z1向き)の操作力に対する操作反力Fは、-F1(負値)を有する力として下向き(Z2向き)のブロック矢印で表されている。なお、可動部材MBは、可動部材MBを上方に移動させようとする力(操作者による上向きの操作力)と、可動部材MBを可動範囲の中心に引き戻そうとする力(吸引力)とがつり合ったときに静止する。そして、可動範囲の中心から上方に変位した可動部材MB(磁石5)は、可動部材MBを上方に移動させようとする力(操作者による上向きの操作力)が消失したときに、その吸引力によって下方に移動し、可動範囲の中心に向かって戻る。
 次に、図16を参照し、操作反力Fとストローク量STと電流Iとの関係の一例について説明する。操作反力Fは、可動部材MBに作用する操作反力である。ストローク量STは、上下方向(Z軸方向)における可動部材MBの移動量であり、可動部材MBが可動範囲の中心に位置する状態(図14Aの上図及び図15の上図に示す状態)でゼロとなる。電流Iは、コイル4を流れる電流である。図16は、操作反力Fとストローク量STと電流Iとの関係の一例を示すグラフである。具体的には、図16の上図は、縦軸を操作反力Fとし横軸をストローク量STとするグラフであり、図16の下図は、縦軸を電流Iとし横軸をストローク量STとするグラフである。なお、図16の上図における横軸(ストローク量ST)と図16の下図における横軸(ストローク量ST)とは互いに対応している。また、図16を参照する以下の説明では、可動部材MBが押し下げられたときの操作反力F及びストローク量STが正値とされ、可動部材MBが引き上げられたときの操作反力F及びストローク量STが負値とされる。そのため、可動部材MBが引き上げられたときの操作反力F及びストローク量STの増加は、その絶対値が大きくなることを意味し、可動部材MBが引き上げられたときの操作反力F及びストローク量STの減少は、その絶対値が小さくなることを意味する。図17及び図18のそれぞれを参照する説明についても同様である。
 図16の上図に示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図16の下図に示すように電流Iがゼロのとき、すなわち、コイル4に電流が供給されていないときの関係を示している。また、図16の上図は、ストローク量STがゼロのときに操作反力Fがゼロとなることを示している。なお、以下では、操作反力Fがゼロとなるときの可動部材MBの位置は「基準位置」と称される。そして、可動部材MBは、操作者による操作力が可動部材MBに作用していないときに基準位置に位置する。また、基準位置にない可動部材MBは、操作者による操作力が消失すると、基準位置に戻る。
 図15の上図は、ストローク量STがゼロのときの左側軟磁性部材1ML、左側コイル4L、及び磁石5の状態を示す。また、図15の上図は、位置センサ51の測定値MTがMT1のときに、ストローク量STがゼロであることを示す。なお、図示例では、測定値MTは、磁石ホルダ6と位置センサ51との距離に相当する。
 具体的には、図16の上図は、Z軸方向における可動部材MBの可動範囲が幅RGを有することを示している。より具体的には、図16の上図は、可動部材MBが押し下げられるときの可動範囲が幅RG1を有し、可動部材MBが引き上げられるときの可動範囲が幅RG2を有することを示している。また、図示例では、幅RG1と幅RG2とは同じ大きさを有する。
 また、図16の上図は、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが+D1になったときに操作反力Fが+F1(上側極大値)に達することを示す。図15の中央図は、ストローク量STが+D1になったときの左側軟磁性部材1ML、左側コイル4L、及び磁石5の状態を示す。また、図15の中央図は、位置センサ51の測定値MTがMT2のときに、ストローク量STが+D1であることを示す。
 また、図16の上図は、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが+D1を超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが+D2になったときに操作反力Fが+F2(上側終端値)になることを示す。+D2は、可動部材MBの下方(Z2方向)への移動がストッパ部によって止められたときのストローク量である。図示例では、+D2は、磁石ホルダ6の下端部が筒状体2の第4板部2A4の内面(Z1側の面)に接触したときのストローク量である。この場合、第4板部2A4はストッパ部として機能する。
 同様に、図16の上図は、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが-D1になったときに操作反力Fが-F1(下側極大値)に達することを示す。図15の下図は、ストローク量STが-D1になったときの左側軟磁性部材1ML、左側コイル4L、及び磁石5の状態を示す。また、図15の下図は、位置センサ51の測定値MTがMT3のときに、ストローク量STが-D1であることを示す。
 また、図16の上図は、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが-D1を超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが-D2になったときに操作反力Fが-F2(下側終端値)になることを示す。-D2は、可動部材MBの上方(Z1方向)への移動がストッパ部によって止められたときのストローク量である。図示例では、-D2は、磁石ホルダ6の上端部が筒状体2の第2板部2A2の内面(Z2側の面)に接触したときのストローク量である。この場合、第2板部2A2はストッパ部として機能する。
 なお、以下では、ストローク量STが増加するにつれて操作反力Fが極大値(上側極大値又は下側極大値)まで増加した後で終端値(上側終端値又は下側終端値)まで減少する現象は「飛び越し座屈」と称される。そして、入力装置IDは、飛び越し座屈を発生させることにより、操作者に「クリック感」を与えることができる。
 次に、図17を参照し、操作反力Fとストローク量STと電流Iとの関係の別の一例について説明する。図17は、操作反力Fとストローク量STと電流Iとの関係の別の一例を示すグラフであり、図16に対応している。具体的には、図17の上図は、縦軸を操作反力Fとし横軸をストローク量STとするグラフであり、図16の上図に対応している。図17の下図は、縦軸を電流Iとし横軸をストローク量STとするグラフであり、図16の下図に対応している。なお、図17の上図における横軸(ストローク量ST)と図17の下図における横軸(ストローク量ST)とは互いに対応している。
 図17の上図における点線の特性線で示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図17の下図における点線の特性線で示すように電流Iがゼロのとき、すなわち、コイル4に電流が供給されていないときの関係を示している。この関係は、図16に示す関係に対応している。
 また、図17の上図における実線の特性線で示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図17の下図における実線の特性線で示すように電流Iが+Iaのとき、すなわち、大きさIaを有する電流がコイル4を第1通電方向に流れているときの関係を示している。
 また、図17の上図における一点鎖線の特性線で示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図17の下図における一点鎖線の特性線で示すように電流Iが-Iaのとき、すなわち、大きさIaを有する電流がコイル4を第2通電方向(第1通電方向の逆方向)に流れているときの関係を示している。
 具体的には、図17の上図における実線の特性線は、大きさIaを有する電流がコイル4を第1通電方向に流れているときには、ストローク量STが-Daのときに操作反力Fがゼロとなることを示している。すなわち、図17の上図における実線の特性線は、ストローク量STが-Daのときに可動部材MBが基準位置に位置することを示している。これは、大きさIaを有する電流がコイル4を第1通電方向に流れると、可動部材MBが上方(Z1方向)に移動し、ストローク量STが-Daとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。すなわち、操作者による操作力が可動部材MBに作用していないときに、ストローク量STが-Daとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。この場合、Z軸方向における可動部材MBの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RGと同じ幅RGを有する。しかしながら、可動部材MBが押し下げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG1(図16の上図参照)よりも大きい幅RG1aを有し、可動部材MBが引き上げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG2(図16の上図参照)よりも小さい幅RG2aを有する。
 図示例では、可動部材MBが静止した状態は、可動部材MBをZ1方向に動かそうとする力と、可動部材MBをZ2方向に動かそうとする力とがつり合った状態を意味する。すなわち、可動部材MBが静止した状態は、駆動手段DM(コイル4及び磁石5)によって生成されるローレンツ力に基づく駆動力と、磁石5と軟磁性部材1Mとの間の吸引力と、操作者による操作力との合力がZ軸方向においてゼロとなる状態を意味する。また、操作力が生じていない場合には、可動部材MBが静止した状態は、駆動力と吸引力との合力がZ軸方向においてゼロとなる状態を意味する。
 反対に、図17の上図における一点鎖線の特性線は、大きさIaを有する電流がコイル4を第2通電方向に流れているときには、ストローク量STが+Daのときに操作反力Fがゼロとなることを示している。すなわち、図17の上図における一点鎖線の特性線は、ストローク量STが+Daのときに可動部材MBが基準位置に位置することを示している。これは、大きさIaを有する電流がコイル4を第2通電方向に流れると、可動部材MBが下方(Z2方向)に移動し、ストローク量STが+Daとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。すなわち、操作者による操作力が可動部材MBに作用していないときに、ストローク量STが+Daとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。この場合、Z軸方向における可動部材MBの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RGと同じ幅RGを有する。しかしながら、可動部材MBが押し下げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG1(図16の上図参照)よりも小さい幅RG1bを有し、可動部材MBが引き上げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG2(図16の上図参照)よりも大きい幅RG2bを有する。
 また、図17の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが+D1pになったときに操作反力Fが+F1p(上側極大値)に達することを示す。なお、+D1pは、コイル4に電流が供給されていない状態で操作反力Fが+F1(上側極大値)になるときのストローク量である+D1よりも小さく、+F1p(上側極大値)は、コイル4に電流が供給されていないときの操作反力Fの上側極大値である+F1よりも大きい。
 また、図17の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが+D1pを超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが+D2になったときに操作反力Fが+F2p(上側終端値)になることを示す。なお、+F2p(上側終端値)は、コイル4に電流が供給されていないときの上側終端値である+F2よりも大きい。
 同様に、図17の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが-D1pになったときに操作反力Fが-F1p(下側極大値)に達することを示す。なお、-D1pの絶対値は、コイル4に電流が供給されていない状態で操作反力Fが-F1(下側極大値)になるときのストローク量である-D1の絶対値より大きく、-F1p(下側極大値)の絶対値は、コイル4に電流が供給されていないときの操作反力Fの下側極大値である-F1の絶対値よりも小さい。
 また、図17の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが-D1pを超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが-D2になったときに操作反力Fが-F2p(下側終端値)になることを示す。なお、-F2p(下側終端値)の絶対値は、コイル4に電流が供給されていないときの下側終端値である-F2の絶対値よりも小さい。
 このように、制御部CTRは、大きさIaを有する電流がコイル4を第1通電方向に流れるように、コイル4を流れる電流の向き及び大きさを制御することにより、図17の上図における実線の特性線で表される操作反力Fとストローク量STとの関係を実現できる。すなわち、制御部CTRは、コイル4に電流が供給されていないときの特性線(図17の上図における点線の特性線)を上方にシフトさせることができる。
 また、図17の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが+D1nになったときに操作反力Fが+F1n(上側極大値)に達することを示す。なお、+D1nは、コイル4に電流が供給されていない状態で操作反力Fが+F1(上側極大値)になるときのストローク量である+D1よりも大きく、+F1n(上側極大値)は、コイル4に電流が供給されていないとき操作反力Fの上側極大値である+F1よりも小さい。
 また、図17の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが+D1nを超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが+D2になったときに操作反力Fが+F2n(上側終端値)になることを示す。なお、+F2n(上側終端値)は、コイル4に電流が供給されていないときの上側終端値である+F2よりも小さい。
 同様に、図17の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが-D1nになったときに操作反力Fが-F1n(下側極大値)に達することを示す。なお、-D1nの絶対値は、コイル4に電流が供給されていない状態で操作反力Fが-F1(下側極大値)になるときのストローク量である-D1の絶対値よりも小さく、-F1n(下側極大値)の絶対値は、コイル4に電流が供給されていないときの下側極大値である-F1の絶対値よりも大きい。
 また、図17の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが-D1nを超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが-D2になったときに操作反力Fが-F2n(下側終端値)になることを示す。なお、-F2n(下側終端値)の絶対値は、コイル4に電流が供給されていないときの下側終端値である-F2の絶対値よりも大きい。
 このように、制御部CTRは、大きさIaを有する電流がコイル4を第2通電方向に流れるようにコイル4を流れる電流の向き及び大きさを制御することにより、図17の上図における一点鎖線の特性線で表される操作反力Fとストローク量STとの関係を実現できる。すなわち、制御部CTRは、コイル4に電流が供給されていないときの特性線(図17の上図における点線の特性線)を下方にシフトさせることができる。
 次に、図18を参照し、操作反力Fとストローク量STと電流Iとの関係の更に別の一例について説明する。図18は、操作反力Fとストローク量STと電流Iとの関係の更に別の一例を示すグラフであり、図16及び図17のそれぞれに対応している。具体的には、図18の上図は、縦軸を操作反力Fとし横軸をストローク量STとするグラフであり、図16の上図及び図17の上図のそれぞれに対応している。図18の下図は、縦軸を電流Iとし横軸をストローク量STとするグラフであり、図16の下図及び図17の下図のそれぞれに対応している。なお、図18の上図における横軸(ストローク量ST)と図18の下図における横軸(ストローク量ST)とは互いに対応している。
 図18の上図における点線の特性線で示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図18の下図における点線の特性線で示すように電流Iがゼロのとき、すなわち、コイル4に電流が供給されていないときの関係を示している。この関係は、図16に示す関係に対応している。
 また、図18の上図における実線の特性線で示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図18の下図における実線の特性線で示すように電流Iが変化するとき、すなわち、最大値+Ibを有する可変電流がコイル4を第1通電方向に流れているときの関係を示している。
 また、図18の上図における一点鎖線の特性線で示す操作反力Fとストローク量STとの関係は、図18の下図における一点鎖線の特性線で示すように電流Iが変化するとき、すなわち、最大値Ibを有する電流がコイル4を第2通電方向(第1通電方向の逆方向)に流れているときの関係を示している。
 具体的には、図18の上図における実線の特性線は、大きさIbを有する電流がコイル4を第1通電方向に流れているときには、ストローク量STが-Dbのときに操作反力Fがゼロとなることを示している。すなわち、図18の上図における実線の特性線は、ストローク量STが-Dbのときに可動部材MBが基準位置に位置することを示している。これは、大きさIbを有する電流がコイル4を第1通電方向に流れると、可動部材MBが上方(Z1方向)に移動し、ストローク量STが-Dbとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。すなわち、操作者による操作力が可動部材MBに作用していないときに、ストローク量STが-Dbとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。この場合、Z軸方向における可動部材MBの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RGと同じ幅RGを有する。しかしながら、可動部材MBが押し下げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG1(図16の上図参照)よりも大きい幅RG1cを有し、可動部材MBが引き上げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG2(図16の上図参照)よりも小さい幅RG2cを有する。
 反対に、図18の上図における一点鎖線の特性線は、大きさIbを有する電流がコイル4を第2通電方向に流れているときには、ストローク量STが+Dbのときに操作反力Fがゼロとなることを示している。すなわち、図18の上図における一点鎖線の特性線は、ストローク量STが+Dbのときに可動部材MBが基準位置に位置することを示している。これは、大きさIbを有する電流がコイル4を第2通電方向に流れると、可動部材MBが下方(Z2方向)に移動し、ストローク量STが+Dbとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。すなわち、操作者による操作力が可動部材MBに作用していないときに、ストローク量STが+Dbとなる位置で可動部材MBが静止することを意味する。この場合、Z軸方向における可動部材MBの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RGと同じ幅RGを有する。しかしながら、可動部材MBが押し下げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG1(図16の上図参照)よりも小さい幅RG1dを有し、可動部材MBが引き上げられるときの可動範囲は、コイル4に電流が供給されていないときの幅RG2(図16の上図参照)よりも大きい幅RG2dを有する。
 また、図18の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが+D1になったときに操作反力Fが+F1(上側極大値)に達することを示す。
 図18に示す例では、制御部CTRは、位置センサ51の出力に応じ、コイル4を第1通電方向に流れる電流の大きさを、図18の下図における実線の特性線で示すように変化させる。具体的には、制御部CTRは、位置センサ51の出力に基づいて可動部材MBのストローク量STを導き出し、そのストローク量STの変化に応じて電流の大きさを変化させる。より具体的には、制御部CTRは、ストローク量STが-Dbからゼロを経て+D1まで変化する間、コイル4を第1通電方向に流れる電流の大きさをゼロまで線形的に減少させる。
 また、図18の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが+D1を超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが+D2になったときに操作反力Fが+F2(上側終端値)になることを示す。なお、ストローク量STが+D1と+D2との間にある場合には、図18の上図における実線の特性線は、図16の上図における実線の特性線と完全に一致している。また、制御部CTRは、ストローク量STが+D1と+D2との間にある場合には、コイル4を流れる電流の大きさをゼロに維持している。
 同様に、図18の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが-D1になったときに操作反力Fが-F1(下側極大値)に達することを示す。
 図18に示す例では、制御部CTRは、位置センサ51の出力に応じ、コイル4を第1通電方向に流れる電流の大きさを、図18の下図における実線の特性線で示すように変化させる。具体的には、制御部CTRは、位置センサ51の出力に基づいて可動部材MBのストローク量STを導き出し、そのストローク量STの変化に応じて電流の大きさを変化させる。より具体的には、制御部CTRは、ストローク量STが-Dbから-D1まで変化する間、コイル4を第1通電方向に流れる電流の大きさをゼロまで線形的に減少させる。
 また、図18の上図における実線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが-D1を超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが-D2になったときに操作反力Fが-F2(下側終端値)になることを示す。なお、ストローク量STが-D1と-D2との間にある場合には、図18の上図における実線の特性線は、図16の上図における実線の特性線と完全に一致している。また、制御部CTRは、ストローク量STが-D1と-D2との間にある場合には、コイル4を流れる電流の大きさをゼロに維持している。
 このように、制御部CTRは、コイル4を第1通電方向に流れる電流の大きさを制御することにより、図18の上図における実線の特性線で表される操作反力Fとストローク量STとの関係を実現できる。すなわち、制御部CTRは、コイル4に電流が供給されていないときの特性線(図18の上図における点線の特性線)の上側極大値、下側極大値、上側終端値、及び下側終端値を維持しながら、可動部材MBの基準位置を上方(Z1方向)にシフトさせることができる。
 また、図18の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが+D1になったときに操作反力Fが+F1(上側極大値)に達することを示す。
 図18に示す例では、制御部CTRは、位置センサ51の出力に応じ、コイル4を第2通電方向に流れる電流の大きさを、図18の下図における一点鎖線の特性線で示すように変化させる。具体的には、制御部CTRは、位置センサ51の出力に基づいて可動部材MBのストローク量STを導き出し、そのストローク量STの変化に応じて電流の大きさを変化させる。より具体的には、制御部CTRは、ストローク量STが+Dbから+D1まで変化する間、コイル4を第2通電方向に流れる電流の大きさをゼロまで線形的に減少させる。
 また、図18の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが押し下げられたときのストローク量STが+D1を超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが+D2になったときに操作反力Fが+F2(上側終端値)になることを示す。なお、ストローク量STが+D1と+D2との間にある場合には、図18の上図における一点鎖線の特性線は、図16の上図における実線の特性線と完全に一致している。また、制御部CTRは、ストローク量STが+D1と+D2との間にある場合には、コイル4を流れる電流の大きさをゼロに維持している。
 同様に、図18の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが増加するにつれて操作反力Fも略線形的に増加し、ストローク量STが-D1になったときに操作反力Fが-F1(下側極大値)に達することを示す。
 図18に示す例では、制御部CTRは、位置センサ51の出力に応じ、コイル4を第2通電方向に流れる電流の大きさを、図18の下図における一点鎖線の特性線で示すように変化させる。具体的には、制御部CTRは、位置センサ51の出力に基づいて可動部材MBのストローク量STを導き出し、そのストローク量STの変化に応じて電流の大きさを変化させる。より具体的には、制御部CTRは、ストローク量STが+Dbからゼロを経て-D1まで変化する間、コイル4を第2通電方向に流れる電流の大きさをゼロまで線形的に減少させる。
 また、図18の上図における一点鎖線の特性線は、コイル4に電流が供給されていないときと同様、可動部材MBが引き上げられたときのストローク量STが-D1を超えて更に増加するにつれて操作反力Fが略線形的に減少し、ストローク量STが-D2になったときに操作反力Fが-F2(下側終端値)になることを示す。ストローク量STが-D1と-D2との間にある場合には、図18の上図における一点鎖線の特性線は、図16の上図における実線の特性線と完全に一致している。また、制御部CTRは、ストローク量STが-D1と-D2との間にある場合には、コイル4を流れる電流の大きさをゼロに維持している。
 このように、制御部CTRは、コイル4を第2通電方向に流れる電流の大きさを制御することにより、図18の上図における一点鎖線の特性線で表される操作反力Fとストローク量STとの関係を実現できる。すなわち、制御部CTRは、コイル4に電流が供給されていないときの特性線(図18の上図における点線の特性線)の上側極大値、下側極大値、上側終端値、及び下側終端値を維持しながら、可動部材MBの基準位置を下方(Z2方向)にシフトさせることができる。
 上述のように、本開示の実施形態に係る操作反力を付与可能な入力装置IDは、静止部材(筐体HS)と、静止部材(筐体HS)の内部に少なくとも一部が収容されるとともに第1方向(Z軸方向)に沿って往復動可能に静止部材(筐体HS)に支持された可動部材MBと、静止部材(筐体HS)に固定された軟磁性部材1Mと、第1方向(Z軸方向)に垂直な第2方向(Y軸方向)において軟磁性部材1Mに対向するように可動部材MBに固定される磁界発生部材(磁石5)と、を備える。入力装置IDは、図1に示すように、静止部材(筐体HS)の外部において可動部材MBに取り付けられた操作部材(ヘッド部材HD)を備えていてもよい。軟磁性部材1Mは、図19に示す四つの例のように、磁界発生部材(磁石5)と軟磁性部材1Mとの間の磁気的な吸引力が比較的強い部分である強吸引部11と、磁界発生部材(磁石5)と軟磁性部材1Mとの間の磁気的な吸引力が比較的弱い部分である弱吸引部10とを有する。そして、強吸引部11は、第1方向(Z軸方向)において、一端(Z1側の端)が磁界発生部材(磁石5)の一端(Z1側の端)よりも内側(Z2側)に位置するように配置され、弱吸引部10は、第1方向(Z軸方向)において、強吸引部11の一端(Z1側の端)よりも外側(Z1側)に延びる部分を含む。
 図14Bに示す例では、強吸引部11は、Z軸方向において、上側強吸引部11Uの上端が上側磁石5Uの上端よりも下側に位置するように配置され、弱吸引部10は、Z軸方向において、上側強吸引部11Uの上端よりも上側に延びる上側弱吸引部10Uを含んでいる。
 また、図19に示す四つの例では、強吸引部11は、Z軸方向において、強吸引部11の上端が磁石5の上端よりも下側に位置するように配置され、弱吸引部10は、Z軸方向において、強吸引部11の上端よりも上側に延びる部分(上側弱吸引部10U)を含んでいる。
 図19に示す四つの図のそれぞれは、入力装置IDに含まれる直動装置101の概略断面図であり、図14Bに対応している。具体的には、図19に示す四つの図のそれぞれは、静止部材(筐体HS)、軟磁性部材1M、可動部材MB(磁石ホルダ6)、及び磁界発生部材(磁石5)の断面図である。なお、図19では、明瞭化のため、他の部材の図示が省略されている。より具体的には、図19の最も上の図は、直動装置101の別の構成例である直動装置101Aの概略断面図であり、図19の上から二番目の図は、直動装置101の更に別の構成例である直動装置101Bの概略断面図であり、図19の上から三番目の図は、直動装置101の更に別の構成例である直動装置101Cの概略断面図であり、図19の最も下の図は、直動装置101の更に別の構成例である直動装置101Dの概略断面図である。
 直動装置101Aは、主に、右側軟磁性部材1MR及び左側軟磁性部材1MLのそれぞれが一つの強吸引部11のみを有する点、及び、磁界発生部材としての磁石5が一つの永久磁石で構成されている点で、図1~図18を参照して説明した直動装置101と異なる。なお、直動装置101Aでは、強吸引部11の上側(Z1側)に上側弱吸引部10Uが設けられ、強吸引部11の下側(Z2側)に下側弱吸引部10Dが設けられている。
 直動装置101Bは、主に、上側弱吸引部10U及び下側弱吸引部10Dが傾斜面を有する点で、直動装置101Aと異なる。
 直動装置101Cは、主に、弱吸引部10及び強吸引部11が互いに異なる材料で形成されている点、及び、上側弱吸引部10U、強吸引部11、及び下側弱吸引部10Dのそれぞれの厚さ寸法TK3が互いに等しい点で、直動装置101Aと異なる。
 直動装置101Dは、右側軟磁性部材1MR及び左側軟磁性部材1MLのそれぞれが二つの強吸引部11を有する点、及び、磁界発生部材としての磁石5が二つの永久磁石で構成されている点で、直動装置101Aと異なる。
 直動装置101A~直動装置101Dは、図1~図18を参照して説明した直動装置101と同じように、入力装置IDの操作者が磁界発生部材(磁石5)の一端(Z1側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときに、飛び越し座屈を発生させることができる。そのため、直動装置101、直動装置101A、直動装置101B、直動装置101C、又は直動装置101D等を含む入力装置IDは、操作者が磁界発生部材(磁石5)の一端(Z1側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときに、操作者にクリック感を与えることができる。
 また、直動装置101A~直動装置101Dは、図1~図18を参照して説明した直動装置101と同じように、入力装置IDの操作者が磁界発生部材(磁石5)の一端(Z1側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときであっても、磁界発生部材(磁石5)の一端が軟磁性部材1Mの一端よりも他端側に位置するように構成されている。そのため、直動装置101、直動装置101A、直動装置101B、直動装置101C、又は直動装置101D等を含む入力装置IDは、操作者が磁界発生部材(磁石5)の一端(Z1側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときであっても、磁界発生部材(磁石5)による他の装置(特に入力装置IDの一端の近くにある他の装置)への磁気的な影響を抑制できる。
 また、強吸引部11は、第1方向(Z軸方向)において、他端(Z2側の端)が磁界発生部材(磁石5)の他端(Z2側の端)よりも内側(Z1側)に位置するように配置され、弱吸引部10は、第1方向(Z軸方向)において、強吸引部11の他端(Z2側の端)よりも外側(Z2側)に延びる部分を含んでいてもよい。
 図14Bに示す例では、強吸引部11は、Z軸方向において、下側強吸引部11Dの下端が下側磁石5Dの下端よりも上側に位置するように配置され、弱吸引部10は、Z軸方向において、下側強吸引部11Dの下端よりも下側に延びる下側弱吸引部10Dを含んでいる。
 また、図19に示す四つの例では、強吸引部11は、Z軸方向において、強吸引部11の下端が磁石5の下端よりも上側に位置するように配置され、弱吸引部10は、Z軸方向において、強吸引部11の下端よりも下側に延びる部分(下側弱吸引部10D)を含んでいる。
 そのため、直動装置101A~直動装置101Dは、図1~図18を参照して説明した直動装置101と同じように、入力装置IDの操作者が磁界発生部材(磁石5)の一端(Z1側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときばかりでなく、入力装置IDの操作者が磁界発生部材(磁石5)の他端(Z2側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときにも、飛び越し座屈を発生させることができる。そのため、直動装置101、直動装置101A、直動装置101B、直動装置101C、又は直動装置101D等を含む入力装置IDは、操作者が磁界発生部材(磁石5)の他端(Z2側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときにも、操作者にクリック感を与えることができる。
 また、直動装置101A~直動装置101Dは、図1~図18を参照して説明した直動装置101と同じように、入力装置IDの操作者が磁界発生部材(磁石5)の他端(Z2側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときであっても、磁界発生部材(磁石5)の他端が軟磁性部材1Mの他端よりも一端側に位置するように構成されている。そのため、直動装置101、直動装置101A、直動装置101B、直動装置101C、又は直動装置101D等を含む入力装置IDは、操作者が磁界発生部材(磁石5)の他端(Z2側の端)側に可動部材MB(磁石ホルダ6)を移動させたときであっても、磁界発生部材(磁石5)による他の装置(特に入力装置IDの他端の近くにある他の装置)への磁気的な影響を抑制できる。
 また、入力装置IDでは、軟磁性部材1Mは、図14Bに示すように、第2方向(Y軸方向)において、強吸引部11と磁界発生部材(磁石5)との間の距離GA1が、弱吸引部10と磁界発生部材(磁石5)との間の距離GA2よりも小さくなるように構成されていてもよい。
 この構成は、弱吸引部10と強吸引部11とが同じ材料で形成されている場合であっても、磁界発生部材(磁石5)と強吸引部11との間に作用する磁気的な吸引力を、磁界発生部材(磁石5)と弱吸引部10との間に作用する磁気的な吸引力よりも大きくすることができるという効果をもたらす。磁界発生部材(磁石5)と軟磁性部材1Mとの間の距離が小さいほど、磁界発生部材(磁石5)と軟磁性部材1Mとの間に作用する磁気的な吸引力は大きくなるためである。
 なお、図19の上から三番目の図に示すように、透磁率が互いに異なる材料で弱吸引部10と強吸引部11とが形成されている場合であれば、すなわち、透磁率が低い材料で弱吸引部10が形成され、透磁率が高い材料で強吸引部11が形成されている場合であれば、距離GA1と距離GA2とは同じであってもよい。磁界発生部材(磁石5)と軟磁性部材1Mとの間の距離が同じであっても、磁界発生部材(磁石5)と強吸引部11との間に作用する磁気的な吸引力は、磁界発生部材(磁石5)と弱吸引部10との間に作用する磁気的な吸引力よりも大きくなるためである。
 また、入力装置IDでは、磁界発生部材(磁石5)は、第1方向(Z軸方向)に沿って並ぶ第1磁石(上側磁石5U)と第2磁石(下側磁石5D)とを含んでいてもよい。この場合、強吸引部11は、第1磁石(上側磁石5U)に対応する第1強吸引部(上側強吸引部11U)と第2磁石(下側磁石5D)に対応する第2強吸引部(下側強吸引部11D)とを含んでいてもよい。そして、弱吸引部10は、第1強吸引部(上側強吸引部11U)と第2強吸引部(下側強吸引部11D)との間に延びる部分(中央弱吸引部10C)を含んでいてもよい。この場合、典型的には、Z軸方向において、第1磁石(上側磁石5U)の幅は、第1強吸引部(上側強吸引部11U)の幅よりも大きく、第2磁石(下側磁石5D)の幅は、第2強吸引部(下側強吸引部11D)の幅よりも大きい。
 この構成は、磁界発生部材が一つの磁石5で構成される場合に比べ、磁界発生部材を所定位置に引き戻すように作用する吸引力(操作反力)を大きくすることができるという効果をもたらす。
 また、入力装置IDでは、軟磁性部材1Mは、図14Bに示すように、第2方向(Y軸方向)において、弱吸引部10の厚さ寸法TK1が、強吸引部11の厚さ寸法TK2よりも小さくなるように構成されていてもよい。
 この構成は、軟磁性部材1Mの外側面(左側軟磁性部材1MLの左側面及び右側軟磁性部材1MRの右側面)を面一(平坦面)としながら、磁界発生部材(磁石5)と強吸引部11との間の距離を、磁界発生部材(磁石5)と弱吸引部10との間の距離よりも小さくできるという効果をもたらす。
 また、入力装置IDでは、弱吸引部10は、強吸引部11と一体に形成されていてもよい。この構成は、軟磁性部材1Mの強度を高めることができるという効果をもたらす。また、この構成は、部品点数の削減を実現でき、ひいては、入力装置IDの製造コストの低減を実現できるという効果をもたらす。
 以上、本開示の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、上述の実施形態を参照して説明された特徴のそれぞれは、技術的に矛盾しない限り、適宜に組み合わされてもよい。
 例えば、上述の実施形態では、軟磁性部材1Mは、可動部材MBの両側(左側及び右側)に設けられているが、片側(左側又は右側)のみに設けられていてもよい。コイル4についても同様である。また、可動部材MBの両側に設けられているコイル4のそれぞれは省略されてもよい。
 本願は、2022年8月30日に出願した日本国特許出願2022-137274号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
 1・・・カバー 1L・・・左側カバー 1LP・・・左側内部空間 1LPC・・・中央左側内部空間 1LPD・・・下左側内部空間 1LPU・・・上左側内部空間 1M・・・軟磁性部材 1ML・・・左側軟磁性部材 1MR・・・右側軟磁性部材 1R・・・右側カバー 1W・・・枠体 1WL・・・左側枠体 1WR・・・右側枠体 2・・・筒状体 2A・・・板部 2A1・・・第1板部 2A2・・・第2板部 2A3・・・第3板部 2A4・・・第4板部 2B・・・雄ネジ 2BL1・・・第1左側雄ネジ 2BL2・・・第2左側雄ネジ 2BL3・・・第3左側雄ネジ 2BL4・・・第4左側雄ネジ 2BR1・・・第1右側雄ネジ 2BR2・・・第2右側雄ネジ 2BR3・・・第3右側雄ネジ 2BR4・・・第4右側雄ネジ 2T・・・雌ネジ孔 2T1・・・第1雌ネジ孔 2T2・・・第2雌ネジ孔 2T3・・・第3雌ネジ孔 2T4・・・第4雌ネジ孔 4・・・コイル 4C・・・中央コイル 4D・・・下側コイル 4L・・・左側コイル 4L1・・・第1左側コイル 4L2・・・第2左側コイル 4L3・・・第3左側コイル 4R・・・右側コイル 4R1・・・第1右側コイル 4R2・・・第2右側コイル 4R3・・・第3右側コイル 4L1D、4L2D、4L3D、4R1D、4R2D、4R3D・・・下側束線部 4L1U、4L2U、4L3U、4R1U、4R2U、4R3U・・・上側束線部 4U・・・上側コイル 5・・・磁石 5C・・・中央磁石 5C1・・・第1中央磁石 5C2・・・第2中央磁石 5D・・・下側磁石 5U・・・上側磁石 6・・・磁石ホルダ 6G・・・張出部 6GB・・・後側張出部 6GF・・・前側張出部 6M・・・本体部 6P・・・軸部 6VL、6VLB、6VLF、6VR、6VRB、6VRF・・・V溝 7・・・ボールセット 7L・・・左側ボールセット 7LB・・・左後側ボールセット 7LF・・・左前側ボールセット 7LF1・・・第1ボール 7LF2・・・第2ボール 7LF3・・・第3ボール 7LF4・・・第4ボール 7LF5・・・第5ボール 7R・・・右側ボールセット 7RB・・・右後側ボールセット 7RF・・・右前側ボールセット 8・・・ボールガイド 8L・・・左側ボールガイド 8LB・・・左後側ボールガイド 8LF・・・左前側ボールガイド 8R・・・右側ボールガイド 8RB・・・右後側ボールガイド 8RF・・・右前側ボールガイド 9・・・レール 9L・・・左側レール 9LB・・・左後側レール 9LF・・・左前側レール 9R・・・右側レール 9RB・・・右後側レール 9RF・・・右前側レール 9VL、9VLB、9VLF、9VR、9VRB、9VRF・・・V溝 10・・・弱吸引部 10C・・・中央弱吸引部 10C1・・・第1中央弱吸引部 10C2・・・第2中央弱吸引部 10C3・・・第3中央弱吸引部 10D・・・下側弱吸引部 10L・・・左側弱吸引部 10L1・・・第1左側弱吸引部 10L2・・・第2左側弱吸引部 10L3・・・第3左側弱吸引部 10L4・・・第4左側弱吸引部 10L5・・・第5左側弱吸引部 10R・・・右側弱吸引部 10R1・・・第1右側弱吸引部 10R2・・・第2右側弱吸引部 10R3・・・第3右側弱吸引部 10R4・・・第4右側弱吸引部 10R5・・・第5右側弱吸引部 10U・・・上側弱吸引部 11・・・強吸引部 11C・・・中央強吸引部 11C1・・・第1中央強吸引部 11C2・・・第2中央強吸引部 11D・・・下側強吸引部 11L・・・左側強吸引部 11L1・・・第1左側強吸引部 11L2・・・第2左側強吸引部 11L3・・・第3左側強吸引部 11L4・・・第4左側強吸引部 11R・・・右側強吸引部 11R1・・・第1右側強吸引部 11R2・・・第2右側強吸引部 11R3・・・第3右側強吸引部 11R4・・・第4右側強吸引部 11U・・・上側強吸引部 50・・・回路基板 51・・・位置センサ 101、101A~101D・・・直動装置 BH1・・・第1ボルト孔 BH3・・・第3ボルト孔 BT1・・・第1ボルト BT2・・・第2ボルト BT3・・・第3ボルト CP1~CP4・・・接触点 CTR・・・制御部 DM・・・駆動手段 DS・・・下側凹部 ER・・・右端面 FS・・・固定側端面 GM・・・案内手段 HD・・・ヘッド部材 HL1・・・第1貫通孔 HL2・・・第2貫通孔 HL3・・・第3貫通孔 HL4・・・第4貫通孔 HL5・・・第5貫通孔 HS・・・筐体 ID・・・入力装置 LB・・・下側ブロック部材 MB・・・可動部材 MS・・・可動側端面 LS・・・止めネジ PT・・・蓋部材 PTB・・・後側蓋部材 PTF・・・前側蓋部材 TH1・・・第1貫通孔 TH2・・・第2貫通孔 TH3・・・第3貫通孔 UB・・・上側ブロック部材 US・・・上側凹部 VA・・・軸

Claims (6)

  1.  静止部材と、
     前記静止部材の内部に少なくとも一部が収容されるとともに第1方向に沿って往復動可能に前記静止部材に支持された可動部材と、
     前記静止部材に固定された軟磁性部材と、
     前記第1方向に垂直な第2方向において前記軟磁性部材に対向するように前記可動部材に固定される磁界発生部材と、を備える、操作反力を付与可能な入力装置であって、
     前記軟磁性部材は、前記磁界発生部材と前記軟磁性部材との間の磁気的な吸引力が比較的強い部分である強吸引部と、前記磁界発生部材と前記軟磁性部材との間の磁気的な吸引力が比較的弱い部分である弱吸引部とを有し、
     前記強吸引部は、前記第1方向において、一端が前記磁界発生部材の一端よりも内側に位置するように配置され、
     前記弱吸引部は、前記第1方向において、前記強吸引部の一端よりも外側に延びる部分を含む、
     ことを特徴とする入力装置。
  2.  前記強吸引部は、前記第1方向において、他端が前記磁界発生部材の他端よりも内側に位置するように配置され、
     前記弱吸引部は、前記第1方向において、前記強吸引部の他端よりも外側に延びる部分を含む、
     請求項1に記載の入力装置。
  3.  前記第2方向において、前記強吸引部と前記磁界発生部材との間の距離は、前記弱吸引部と前記磁界発生部材との間の距離よりも小さい、
     請求項1に記載の入力装置。
  4.  前記磁界発生部材は、前記第1方向に沿って並ぶ第1磁石と第2磁石とを含み、
     前記強吸引部は、前記第1磁石に対応する第1強吸引部と前記第2磁石に対応する第2強吸引部とを含み、
     前記弱吸引部は、前記第1強吸引部と前記第2強吸引部との間に延びる部分を含む、
     請求項1に記載の入力装置。
  5.  前記第2方向において、前記弱吸引部の厚さ寸法は、前記強吸引部の厚さ寸法よりも小さい、
     請求項1に記載の入力装置。
  6.  前記弱吸引部は、前記強吸引部と一体に形成されている、
     請求項1に記載の入力装置。
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