WO2019073767A1 - 発電装置、及び入力装置 - Google Patents

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WO2019073767A1
WO2019073767A1 PCT/JP2018/034720 JP2018034720W WO2019073767A1 WO 2019073767 A1 WO2019073767 A1 WO 2019073767A1 JP 2018034720 W JP2018034720 W JP 2018034720W WO 2019073767 A1 WO2019073767 A1 WO 2019073767A1
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power generation
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movable
holding portion
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PCT/JP2018/034720
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傑 大石
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1853Rotary generators driven by intermittent forces
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/06Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving flux distributors, and both coil systems and magnets stationary
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/18Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet

Definitions

  • the present disclosure relates generally to a power generation device and an input device, and more particularly to a power generation device that generates electric power by converting kinetic energy of a mover accompanying movement of a manipulator into electrical energy, and the input device.
  • the power generation device described in Patent Document 1 includes a controller (a push button), a movable member (slider), two spring members (a first spring and a second spring), and two permanent magnets (a first permanent magnet). And a second permanent magnet) and a power generation unit.
  • a controller a push button
  • a movable member sliding
  • two spring members a first spring and a second spring
  • two permanent magnets a first permanent magnet
  • a second permanent magnet and a power generation unit.
  • a power generation device includes a fixed member, and a movable member that is held by the fixed member and is movable along a first direction between a first position and a second position with respect to the fixed member.
  • the first operating position such that the member and the movable member are at the first operating position when in the first position and the second operating position when the movable member is in the second position;
  • An operation element that moves between the second operation position and a magnet that generates an attracting force that holds the movable member at each of the first position and the second position, and a mover that is interlocked with the movable member
  • a power generation unit for converting kinetic energy of the mover into electric energy, a spring member held by the moveable member, and transmitting a force from the operating element to the moveable member, and And a sliding member.
  • the movable member has a first holding portion and a second holding portion separated from each other in the first direction, and the movable member is the spring member between the first holding portion and the second holding portion.
  • the operator has a first pressing portion and a second pressing portion, and in a state where the operator is in the first operation position, the first pressing portion and the second holding portion
  • the spring member is sandwiched by the second pressing portion and the first holding portion, and the movable member is in the first position.
  • the spring member In the state, when the operator moves in the direction in which the first pressing portion approaches the second holding portion, the spring member is compressed by the first pressing portion and the second holding portion, and the spring member A restoring force for moving the movable member from the first position to the second position;
  • the second pressing portion and the first holding portion are moved.
  • the spring member is compressed and the spring member generates a restoring force that moves the movable member from the second position to the first position.
  • the slide member is located at a first slide position when the operator is at the first operation position, and is located at a second slide position when the operator is at the second operation position. It is movable along the first direction between a slide position and the second slide position. When the slide member moves between the first slide position and the second slide position, the slide member presses the operator, and the operator is configured to interlock with the slide member. ing.
  • An input device is electrically connected to the power generation device described above and the power generation unit, and outputs a signal using the electrical energy generated by the power generation unit in conjunction with the operation element. And a signal processing circuit.
  • the present disclosure has the advantage that the structure can be simplified and miniaturized.
  • FIG. 1A is a plan view showing a state in which a movable member is at a first position in an input device provided with a power generation device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a plan view showing the movable member in the second position with respect to the above input device.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 2A.
  • FIG. 3 is a perspective view of the above-mentioned input device.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the above-mentioned input device.
  • FIG. 1A is a plan view showing a state in which a movable member is at a first position in an input device provided with a power generation device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 1A
  • FIG. 5A is an exploded perspective view of an essential part showing a state in which the operation element and the spring member are removed from the movable member in the power generation device same as the above.
  • FIG. 5B is an exploded perspective view of an essential part showing a state in which the operation element is removed from the movable member in the power generation device same as the above.
  • FIG. 6 is a perspective view of the main part showing the movable member, the operation element and the spring member in the power generation device of the same.
  • FIG. 7A is an operation explanatory view when the movable member of the power generation device same as the above moves from the first position to the second position.
  • FIG. 7B is an operation explanatory view when the movable member of the power generation device same as the above moves from the first position to the second position.
  • FIG. 7C is an operation explanatory view when the movable member of the power generation device same as the above moves from the first position to the second position.
  • FIG. 8A is an operation explanatory view when the movable member of the power generation device same as the above moves from the second position to the first position.
  • FIG. 8B is an operation explanatory view when the movable member of the power generation device same as the above moves from the second position to the first position.
  • FIG. 8C is an operation explanatory view when the movable member of the power generation device same as the above moves from the second position to the first position.
  • FIG. 9A is a plan view showing a state in which the slide member is in the first slide position with respect to the above input device.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 9A.
  • FIG. 10A is a plan view showing a state in which the slide member is in the second slide position with respect to the above input device.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 10A.
  • a switch type power generation device that generates electric energy by converting kinetic energy of a mover accompanying operation (movement) of a manipulator does not require a large-scale facility, and power, solar power, wind power, and It can be miniaturized compared to the power generation method by geothermal and the like. Therefore, the switch-type power generation device has a possibility of being mounted on a relatively small electronic device or the like. However, in this type of power generation apparatus, the amount of power generation may change depending on the moving speed of the movable member.
  • a so-called fast moving mechanism which moves the movable member at a relatively high speed regardless of the moving speed of the operating element by moving the movable member using the restoring force of the spring member.
  • the spring member is deformed according to the operation (movement) of the operating element and the energy stored in the spring member is used to move the movable member, so the movable member is moved relatively fast. Stable power generation can be obtained.
  • a switch-type power generation device that can achieve simplification of the structure and miniaturization while applying a rapid motion mechanism is illustrated.
  • the power generation device 1 includes a device main body 1A and a slide member 81.
  • the slide member 81 will be described later, first, an outline of the apparatus main body 1A will be described.
  • the apparatus body 1A includes a fixed member 2, a movable member 3, an operator 4, a permanent magnet 5, a power generation unit 6, and a spring member 7.
  • the movable member 3 is configured to be movable with respect to the fixed member 2 along a first direction (left and right direction in the example of FIG. 1A).
  • the movable member 3 moves between a first position (the position shown in FIG. 1B) and a second position (the position shown in FIG. 2B).
  • the movable member 3 positioned at the first position is positioned to the right of the fixed member 2 relative to the movable member 3 positioned at the second position.
  • the operating element 4 is configured to be movable with respect to the fixing member 2.
  • the operator 4 is positioned at the first operating position when the movable member 3 is at the first position, and is positioned at the first operating position so as to be positioned at the second operating position when the movable member 3 is at the second position.
  • the operator 4 moves separately from the movable member 3. That is, although the movable member 3 and the operating element 4 are both movable with respect to the fixed member 2, the movable member 3 and the operating element 4 are separate members independent of each other and can be moved individually.
  • the permanent magnet 5 generates an attracting force that holds the movable member 3 at each of the first position and the second position.
  • the power generation unit 6 has a mover 61 interlocked with the movable member 3 and converts kinetic energy of the mover 61 into electrical energy.
  • the spring member 7 is held by the movable member 3 and transmits the force from the operating element 4 to the movable member 3.
  • the movable member 3 has a first holding portion 31 and a second holding portion 32 (see FIG. 5A).
  • the first holding portion 31 and the second holding portion 32 are separated from each other in a first direction (here, the left and right direction).
  • the first holding unit 31 is located on the right side of the second holding unit 32.
  • the first holding portion 31 and the second holding portion 32 sandwich the spring member 7, and the movable member 3 holds the spring member 7.
  • the operating element 4 has a first pressing portion 41 and a second pressing portion 42.
  • the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 are separated from each other in the first direction (here, the left and right direction).
  • the first pressing portion 41 is located on the right side of the second pressing portion 42.
  • the spring member 7 In the state where the movable member 3 is at the first position (the state shown in FIG. 1A), the spring member 7 is sandwiched between the first pressing portion 41 and the second holding portion 32.
  • the spring member 7 When the movable member 3 is in the second position (the state shown in FIG. 2A), the spring member 7 is sandwiched between the second pressing portion 42 and the first holding portion 31.
  • the operating element 4 moves in the direction in which the first pressing portion 41 approaches the second holding portion 32 with the movable member 3 in the first position, the spring member 7 moves to the first pressing portion 41 and the second holding portion 32.
  • And is configured to generate a restoring force for moving the movable member 3 to the second position.
  • the spring member 7 moves to the second pressing portion 42 and the first holding The portion 31 is compressed to generate a restoring force for moving the movable member 3 to the first position.
  • the “predetermined direction” is the direction in which the movable member 3 moves.
  • the movable member 3 linearly moves between the first position and the second position. Therefore, the linear direction connecting the first position and the second position is the "predetermined direction”.
  • predetermined direction may be referred to as “first direction”.
  • first direction The operation of the apparatus main body 1A having the above-described configuration will be briefly described.
  • the movable member 3 When the movable member 3 is in the first position, the movable member 3 is held at the first position by the attraction force of the permanent magnet 5.
  • the first pressing part 41 is displaced in the direction approaching the second holding part 32, and the first pressing part 41 and the second holding part 32
  • the pinched spring member 7 is compressed.
  • energy is stored in the spring member 7 by deformation of the spring member 7, and the spring member 7 generates a restoring force.
  • the movable member 3 is held in the second position by the attraction force of the permanent magnet 5.
  • the second pressing portion 42 is displaced in a direction approaching the first holding portion 31, and the second pressing portion 42 and the first holding portion 31
  • the pinched spring member 7 is compressed.
  • energy is stored in the spring member 7 by deformation of the spring member 7, and the spring member 7 generates a restoring force.
  • the displacement amount of the second pressing portion 42 gradually increases and the restoring force of the spring member 7 exceeds the attracting force of the permanent magnet 5, the holding state of the movable member 3 by the permanent magnet 5 is released.
  • the movable member 3 is moved from the second position to the first position by the restoring force.
  • the movable member 3 moves between the first position and the second position in accordance with the operation (movement) of the operating element 4.
  • the kinetic energy of the mover 61 interlocking with 3 is converted to electrical energy.
  • the apparatus main body 1A applies a rapid motion mechanism, and the movable member 3 moves using the restoring force of the spring member 7, the movable member 3 has a relatively high speed regardless of the moving speed of the operation element 4 Moving. Thereby, in the device body 1A, the moving speed of the movable member 3 is relatively stable, and a stable amount of power generation can be obtained.
  • the device main body 1A according to the present embodiment is applicable to the input device 10 as shown in FIGS. 1A and 1B. That is, the input device 10 of the present embodiment includes the device main body 1A and the signal processing circuit 11.
  • the signal processing circuit 11 is electrically connected to the power generation unit 6 of the apparatus main body 1A, and outputs a signal using electric energy generated by the power generation unit 6 in conjunction with the operation element 4.
  • the input device 10 can operate the signal processing circuit 11 with the power generated by the power generation unit 6 in response to the operation (movement) of the operation element 4. Therefore, the input device 10 does not need to supply power from a battery, a battery, or a commercial power supply separately.
  • the operator 4 has a first button 401 and a second button 402 spaced apart in a predetermined direction.
  • Each of the first button 401 and the second button 402 can be pressed along the operation direction.
  • the “operation direction” is a direction intersecting the “predetermined direction” which is the moving direction of the movable member 3.
  • the “predetermined direction” will be described as the left-right direction, and the “operation direction” will be the up-down direction unless otherwise noted.
  • the “predetermined direction” and the “operation direction” will be described as being orthogonal to each other.
  • the term “orthogonal” as used herein means not only the state of strictly intersecting at 90 degrees but also a state of substantially orthogonality within a certain error range (hereinafter, “orthogonal” is used in the same meaning).
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 1A.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 2A.
  • the input device 10 integrally includes the power generation device 1 (see FIG. 9A) including the device body 1A and the signal processing circuit 11.
  • the fixing member 2 of the device body 1A is in the form of a rectangular parallelepiped elongated in the left-right direction, and constitutes a housing capable of housing the components of the device body 1A inside.
  • the input device 10 further includes an upper cover 23 joined to the fixing member 2.
  • the fixing member 2 is made of synthetic resin.
  • the fixing member 2 has a first case 21 and a second case 22.
  • the first case 21 is formed in a box shape having an opening on the lower surface.
  • the second case 22 has a rectangular plate shape, and is joined to the first case 21 so as to close the opening of the first case 21.
  • a pair of attachment pieces 212 for attaching the fixing member 2 to the object to be attached protrudes from both end faces of the first case 21 in the left-right direction.
  • Joining of the first case 21 and the second case 22 is realized by, for example, laser welding.
  • the input device 10 it is possible to suppress the infiltration of water or the like into the space surrounded by the first case 21 and the second case 22 from the junction of the first case 21 and the second case 22.
  • the input device 10 includes the power generation device 1 (including the device main body 1A), a battery or a battery is unnecessary. That is, the input device 10 does not need a space for housing a battery or a battery, and the fixing member 2 does not need an openable / closable lid that allows access to the space.
  • a pair of through holes 213 aligned in the left-right direction is formed on the top surface of the first case 21.
  • Each of the pair of through holes 213 is a hole that opens in an oblong shape that is long in the front-rear direction and penetrates the first case 21 in the top-bottom direction.
  • the pair of through holes 213 are holes for exposing the operating element 4 of the apparatus main body 1A from the upper surface of the first case 21.
  • the operator 4 has a first button 401 and a second button 402 spaced apart in the left-right direction.
  • the operating element 4 since the operating element 4 moves like a seesaw, strictly speaking, the operating element 4 has a first button 401 and a second button 402 which are separated in the left-right direction when viewed from the upper surface.
  • the first button 401 protrudes from the through hole 213 on the right side of the pair of through holes 213, and the second button 402 is of the pair of through holes 213. It protrudes from the through hole 213 on the left side.
  • the operating element 4 is held by the fixing member 2 so as to be rotatable between a first operating position (the position shown in FIGS. 1A and 1B) and a second operating position (the position shown in FIGS. 2A and 2B) There is.
  • the operator 4 is made of synthetic resin, and the first button 401 and the second button 402 are integrally formed.
  • the operator 4 When the operator 4 is in the first operation position, the operator 4 is inclined upward to the right with respect to the upper surface of the first case 21 so that the first button 401 is positioned relatively above the second button 402. It is inclined. In this state, when the first button 401 is pressed downward, the operator 4 rotates about the rotation axis C1 (see FIG. 6) and moves to the second operation position. At this time, the first button 401 moves downward, and the second button 402 moves upward. On the other hand, when the operator 4 is in the second operation position, the operator 4 is left relative to the upper surface of the first case 21 so that the second button 402 is positioned relatively higher than the first button 401. I'm leaning upwards.
  • a waterproof rubber having sufficient flexibility may be fixed around the pair of through holes 213 in the upper surface of the first case 21.
  • the waterproof rubber is formed with holes for passing the first button 401 and the second button 402.
  • the waterproof rubber can fill the gap between the peripheral edge of each of the pair of through holes 213 and the first button 401 and the second button 402. Thereby, the infiltration of water and the like from the pair of through holes 213 can be suppressed.
  • the signal processing circuit 11 is housed in a housing recess 211 formed in the upper surface of the first case 21.
  • the storage recess 211 is formed on the upper surface of the first case 21 to the left of the pair of through holes 213.
  • the upper cover 23 is joined to the upper surface of the first case 21 so as to close the opening surface of the storage recess 211.
  • the upper cover 23 is made of synthetic resin. Joining of the first case 21 and the upper cover 23 is realized by, for example, laser welding. Thereby, in the input device 10, it is possible to suppress the infiltration of water or the like into the storage recess 211 from the junction of the first case 21 and the upper cover 23.
  • the signal processing circuit 11 includes a printed circuit board 111, an antenna 112, and various electronic components mounted on the printed circuit board 111.
  • the electronic components mounted on the printed circuit board 111 constitute, for example, a power supply circuit, a control circuit, a memory, a transmission circuit, and the like.
  • the antenna 112 is mounted on the top surface of the printed circuit board 111.
  • connection pads for electrically connecting the power generation unit 6 and a ground wiring 113 (see FIG. 4) described later are provided on the lower surface of the printed circuit board 111.
  • a first connection hole 214 vertically penetrating the first case 21 is formed at a position corresponding to a coil 63 (see FIG. 4) of the power generation unit 6 described later on the bottom surface of the storage recess 211.
  • the power generation unit 6 is electrically connected to the signal processing circuit 11 through the first connection hole 214 (see FIG. 4). Further, a second connection hole 215 vertically penetrating through the first case 21 is formed at a position corresponding to the ground wiring 113 in the bottom surface of the housing recess 211. The ground wiring 113 is electrically connected to the signal processing circuit 11 through the second connection hole 215 (see FIG. 4).
  • the signal processing circuit 11 operates using the power generated by the power generation unit 6 as a power supply. Furthermore, the signal processing circuit 11 uses the power generated by the power generation unit 6 as an electrical signal, and generates detection information according to the electrical signal. The signal processing circuit 11 transmits the generated detection information from the antenna 112 to the receiving apparatus by wireless communication using radio waves as a transmission medium.
  • the communication system of the signal processing circuit 11 is, for example, WiFi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), a specified low power radio, or the like.
  • the specific low power radio is a low power radio that does not require a license and registration, and for example, in Japan, is a low power radio that uses radio waves of 420 MHz band or 920 MHz band.
  • the movable member 3 is moved along with the movement of the operating element 4 with respect to the fixed member 2, and the power generation unit 6 generates power. .
  • the electric signal output from the power generation unit 6 is different (for example, the polarity is different) Different).
  • the signal processing circuit 11 generates detection information according to the direction of movement of the movable member 3 based on the electrical signal output from the power generation unit 6 and transmits the detection information to the receiving device.
  • the signal processing circuit 11 when the operating element 4 is operated, the signal processing circuit 11 operates in response to the electric power generated by the power generation unit 6, and the operation (movement) of the operating element 4 is performed.
  • the detected information is sent to the receiver.
  • detection information transmitted to the receiving device changes depending on the direction of movement of the movable member 3. That is, the operation element 4 doubles as an operation unit for causing the power generation unit 6 to generate power and an operation unit for causing the signal processing circuit 11 to transmit detection information.
  • the number of parts can be reduced as compared with the configuration in which the operation unit for transmitting the detection information to the signal processing circuit 11 is provided separately from the operation element 4 for power generation of the device main body 1A.
  • the input device 10 is used as a crescent sensor that detects locking / unlocking of a crescent lock, as an example.
  • the input device 10 is attached to the window frame which is an attachment object so that the operating element 4 is indirectly operated by the crescent lock.
  • the operation state of the operating element 4 changes depending on whether the crescent lock is in the locked state or the unlocked state. Therefore, in the receiving device that receives the detection information from the input device 10, it is possible to monitor whether the crescent lock is in the locked state or in the unlocked state.
  • the signal processing circuit 11 of the input device 10 preferably includes a capacitor 114. Thereby, the input device 10 can store the electric charge generated by the power generation unit 6 in the capacitor 114, and stably apply a voltage higher than the minimum operating voltage of the signal processing circuit 11 to the signal processing circuit 11. it can.
  • the apparatus body 1A includes the rectangular fixing member 2 elongated in the left-right direction.
  • the movable member 3 In a space surrounded by the first case 21 and the second case 22 constituting the fixing member 2, the movable member 3, the operation element 4, the permanent magnet 5, the power generation unit 6, and the spring which are components of the apparatus main body 1A The member 7 is accommodated.
  • the movable member 3 is held by the fixed member 2 in a state where it can move straight along the lateral direction.
  • the movable member 3 moves between a first position (the position shown in FIG. 1B) and a second position (the position shown in FIG. 2B).
  • first position side means “right side”
  • second position side means "left side”.
  • the movable member 3 is housed in a space surrounded by the first case 21 and the second case 22.
  • the movable member 3 has a first block 301 for holding the spring member 7 and a second block 302 for holding a mover 61 of the power generation unit 6 described later.
  • the first block 301 and the second block 302 are arranged side by side in the left-right direction such that the first block 301 is on the right side.
  • the movable member 3 is made of synthetic resin, and the first block 301 and the second block 302 are integrally formed.
  • the movable member 3 is sandwiched between the first case 21 and the second case 22 to restrict movement of the movable member 3 with respect to the fixed member 2. Furthermore, on the top surface of the second case 22, a pair of guide grooves 221 (see FIG. 4) extending in the left-right direction is formed. A protrusion to be inserted into the guide groove 221 is formed on the lower surface of the movable member 3. By inserting the projections of the movable member 3 into the pair of guide grooves 221, the movement of the movable member 3 relative to the fixed member 2 in the front-rear direction is restricted. Thereby, the movable member 3 can move only in the left-right direction with respect to the fixed member 2.
  • a pair of support walls 222 for supporting the operating element 4 is formed.
  • the pair of support walls 222 oppose each other in the front-rear direction, and are respectively disposed on both sides in the front-rear direction of the first block 301.
  • a pair of ribs 223 for supporting a core 62 of the power generation unit 6 described later is formed.
  • the pair of support walls 222 face each other in the front-rear direction, and are disposed at positions sandwiching the first block 301.
  • the pair of ribs 223 oppose each other in the front-rear direction, and are respectively disposed on both sides in the front-rear direction of the second block 302.
  • the first block 301 has a first opening 33 and has a rectangular frame shape long in the left-right direction in plan view.
  • the spring member 7 is accommodated in the first opening 33.
  • a first recess 34 is formed on the upper surface of the first block 301 to the right of the first opening 33.
  • a second recess 35 is formed to the left of the first opening 33 in the upper surface of the first block 301.
  • a first holding portion 31 is provided between the first opening 33 and the first recess 34 in the first block 301.
  • a second holding portion 32 is provided between the first opening 33 and the second recess 35 in the first block 301.
  • the movable member 3 is separated in the left-right direction, and has the first holding portion 31 located on the right side (first position side) and the second holding portion 32 located on the left side (second position side) .
  • the first block 301 holds the spring member 7 in the first opening 33 so as to sandwich the spring member 7 between the first holding portion 31 and the second holding portion 32.
  • the second block 302 has a second opening 36, and has a rectangular frame shape long in the left-right direction in plan view.
  • a coil 63 of the power generation unit 6 described later is accommodated in the second opening 36.
  • movers 61 of the power generation unit 6 described later are fixed.
  • the spring member 7 is a member for transmitting the force from the operation element 4 to the movable member 3 and is held by the first block 301 of the movable member 3 as described above. That is, when the operating element 4 is moved, the spring member 7 is deformed (compressed) by receiving a force from the operating element 4, whereby elastic energy is stored in the spring member 7. The spring member 7 transmits the energy from the operating element 4 to the movable member 3 by releasing the energy (elastic energy) thus stored by receiving the force from the operating element 4 toward the movable member 3. .
  • the spring member 7 is formed of a plate material having elasticity, for example, a metal plate such as stainless steel (SUS). That is, in the present embodiment, the spring member 7 is a plate spring.
  • the spring member 7 has a first end 71 and a second end 72 at both ends in the left-right direction.
  • the first end 71 is the right end of the spring member 7, and the second end 72 is the left end of the spring 7.
  • the spring member 7 further includes a curved portion 73 between the first end 71 and the second end 72 so as to be convex in the thickness direction (vertical direction) of the spring member 7.
  • the curved portion 73 has a curved shape so as to be convex downward in a front view.
  • the bending portion 73 is preferably curved in an arc shape with a predetermined curvature. Furthermore, in the present embodiment, the first end 71 and the second end 72 are each curled downward to form a curved shape in which the front view is convex toward both sides in the left-right direction. There is. Thus, the spring member 7 has a substantially “ ⁇ ” shape in front view.
  • the operating element 4 can be rotated about the rotation axis C1 (see FIG. 6) between the first operating position and the second operating position, as described in the section “(2.1) Input device”. In this state, it is held by the fixing member 2.
  • the operating element 4 further includes a lever main body 403 having a rectangular plate shape in a plan view, and a pair of shaft portions 43 formed in a cylindrical shape.
  • the first button 401 and the second button 402 respectively project upward from both end portions in the left-right direction on the upper surface of the lever main body 403.
  • the pair of shaft portions 43 respectively project from both end surfaces in the front-rear direction of the lever main body 403 at the central portion in the left-right direction of the lever main body 403.
  • the operator 4 is held against the fixing member 2 by being pinched from above by the first case 21 in a state where the pair of shaft portions 43 is placed on the pair of support walls 222 of the second case 22. It is held rotatably.
  • the movement of the pair of shaft portions 43 in the front-rear direction is restricted by the pair of bearing portions formed on the inner peripheral surface of the first case 21.
  • the operator 4 further includes a first pressing portion 41 which is separated in the left-right direction and is located on the right side (first position side), and a second pressing portion 42 located on the left side (second position side). doing.
  • the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 respectively project downward from both end portions in the left-right direction on the lower surface of the lever main body 403.
  • the first pressing portion 41 is disposed at a position corresponding to the first recess 34 of the first block 301
  • the second pressing portion 42 is the second recess of the first block 301. It is arranged at a position corresponding to the position 35.
  • the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 are disposed on both sides of the spring member 7 in the left-right direction.
  • the power generation unit 6 has a mover 61 interlocked with the movable member 3 and converts kinetic energy of the mover 61 into electrical energy.
  • the power generation unit 6 includes, in addition to the mover 61, a core 62 and a coil 63 attached to the core 62 (see FIG. 4).
  • the power generation unit 6 further includes a coil bobbin 64 and a pair of connection terminals 65 (see FIG. 4).
  • the coil bobbin 64 is made of synthetic resin, and a coil 63 is constituted by a conducting wire wound around the coil bobbin 64.
  • the core 62 is made of, for example, a magnetic material such as a silicon steel plate.
  • the core 62 is integrated with the coil bobbin 64 and the coil 63 in a state of penetrating the coil bobbin 64 in the front-rear direction.
  • the pair of connection terminals 65 is made of a conductive metal plate.
  • the pair of connection terminals 65 is held by the coil bobbin 64 and is electrically connected to both ends of the conductive wire constituting the coil 63.
  • the pair of connection terminals 65 are electrically connected to the signal processing circuit 11 through the first connection holes 214 of the first case 21.
  • the core 62 is fixed to the fixing member 2.
  • the core 62 is held on the fixing member 2 by being pressed from above by the first case 21 in a state in which both ends in the front-rear direction are placed on the pair of ribs 223 of the second case 22. It is fixed.
  • the movement of the core 62 in the front-rear direction is restricted by a pair of restriction ribs formed on the inner peripheral surface of the first case 21.
  • the mover 61 has a first movable piece 611 and a second movable piece 612 positioned on both sides in the left-right direction with respect to the core 62.
  • the first movable piece 611 is divided into a pair of first yokes 611a and 611b in the front-rear direction.
  • the second movable piece 612 is divided into a pair of second yokes 612a and 612b in the front-rear direction.
  • Each of the pair of first yokes 611a and 611b and the pair of second yokes 612a and 612b is made of, for example, a magnetic material such as a silicon steel plate.
  • the first movable piece 611 is fixed to the left side of the second opening 36 in the upper surface of the second block 302.
  • the second movable piece 612 is fixed to the right of the second opening 36 in the top surface of the second block 302.
  • the first movable piece 611 and the second movable piece 612 are fixed to the second block 302 by, for example, a snap-fit structure using a coupling portion projecting from the upper surface of the second block 302.
  • the first movable piece 611 and the second movable piece 612 are held by the movable member 3, whereby the mover 61 interlocks with the movable member 3.
  • the mover 61 moves relative to the core 62 fixed to the fixed member 2.
  • the coil 63 relatively moves in the second opening 36 of the movable member 3, so that the interference between the movable member 3 and the coil 63 is avoided. Ru.
  • each of the first movable piece 611 and the second movable piece 612 comes in contact with or separates from both end portions of the core 62 in the front-rear direction.
  • the first movable piece 611 contacts the core 62.
  • the first yoke 611 a contacts the front end of the core 62
  • the first yoke 611 b contacts the rear end of the core 62.
  • the core 62 and the second movable piece 612 are separated.
  • the second movable piece 612 contacts the core 62.
  • the second yoke 612a contacts the front end of the core 62
  • the second yoke 612b contacts the rear end of the core 62.
  • the core 62 and the first movable piece 611 are separated.
  • the permanent magnet 5 also has a first magnet 51 and a second magnet 52.
  • the first magnet 51 is fixed to the first movable piece 611
  • the second magnet 52 is fixed to the second movable piece 612.
  • Each of the first magnet 51 and the second magnet 52 is formed in a rectangular plate shape.
  • the first magnet 51 is fixed to the first movable piece 611 while being sandwiched between the pair of first yokes 611a and 611b.
  • the second magnet 52 is fixed to the second movable piece 612 in a state of being sandwiched between the pair of second yokes 612a and 612b.
  • the magnetic property of the first magnet 51 is set such that the front surface is an N pole and the rear surface is an S pole.
  • the first yoke 611a is magnetized to the N pole
  • the first yoke 611b is magnetized to the S pole
  • the magnetic property of the second magnet 52 is set such that the front surface is an S pole and the rear surface is an N pole. Therefore, the second yoke 612a is magnetized to the S pole, and the second yoke 612b is magnetized to the N pole.
  • the power generation unit 6 configured as described above generates power from the coil 63 when the direction of the magnetic flux passing through the core 62 changes with the movement of the mover 61. That is, since the first movable piece 611 is in contact with the core 62 when the movable member 3 is in the first position, the magnetic flux generated by the first magnet 51 is generated by the first yoke 611a, the core 62 and the first yoke 611b. A passing magnetic path is formed. Thereby, the direction of the magnetic flux passing through the core 62 is backward (direction from the front end to the rear end). On the other hand, when the movable member 3 moves from the first position to the second position, the mover 61 also moves in conjunction with the movable member 3.
  • the power generation unit 6 When the movable member 3 is in the second position, the second movable piece 612 is in contact with the core 62. Therefore, the magnetic flux generated by the second magnet 52 is generated by the second yoke 612b, the core 62, and the second yoke 612a. A passing magnetic path is formed. Thereby, the direction of the magnetic flux passing through the core 62 becomes forward (direction from the rear end to the front end).
  • the power generation unit 6 generates electric power by electromagnetic induction, in which an induced current flows in the coil 63 as the magnetic field in the coil 63 changes as the movable member 3 moves.
  • the permanent magnet 5 not only has the function of changing the direction of the magnetic flux passing through the core 62 as described above, but also the attraction force for holding the movable member 3 at each of the first position and the second position. Has a function to occur. That is, in the state where the movable member 3 is at the first position, the first movable piece 611 is in contact with the core 62, so the magnetic flux generated by the first magnet 51 attracts the first movable piece 611 to the core 62. Is held in the first position. On the other hand, when the movable member 3 is in the second position, the second movable piece 612 is in contact with the core 62.
  • the second movable piece 612 is attracted to the core 62 by the magnetic flux generated by the second magnet 52. 3 is held in the second position.
  • the permanent magnet 5 for generating power in the power generation unit 6 is also used as a permanent magnet for holding the movable member 3 at each of the first position and the second position.
  • the device main body 1A further includes the ground wiring 113.
  • the ground wiring 113 is made of a conductive metal plate.
  • the ground wiring 113 is disposed around the first block 301 along the inner peripheral surface of the first case 21 so as not to interfere with the movable member 3 in the space between the first case 21 and the second case 22. Be done.
  • the ground wiring 113 is electrically connected to the circuit ground (reference potential point) of the signal processing circuit 11 through the second connection hole 215 of the first case 21.
  • FIG. 6 the operating element 4 is shown by an imaginary line (two-dot chain line).
  • the rotating shaft C1 of the operation element 4 is shown with a dashed-dotted line, the rotating shaft C1 is only described for description, It does not accompany.
  • the movable member 3 is a spring member 7 in the first holding portion 31 and the second holding portion 32 which are disposed to face each other in the left-right direction across the first opening 33. Hold.
  • the movable member 3 (first block 301) is configured to be in contact with the four corners of the spring member 7 in plan view, and to hold the spring member 7.
  • the first holding portion 31 has a pair of first holding pieces 311 separated in the width direction orthogonal to the left and right direction, and the pair of first holding pieces 311 makes the first end of the spring member 7 Contact the part 71 from the right side.
  • the second holding portion 32 has a pair of second holding pieces 321 separated in the width direction, and the pair of second holding pieces 321 contacts the second end portion 72 of the spring member 7 from the left side.
  • the “width direction” referred to here is a direction orthogonal to both the predetermined direction (left and right direction) and the operation direction (up and down direction), and is the front and rear direction in the present embodiment.
  • the first holding portion 31 has a pair of first protrusions 312 respectively projecting leftward from the left side surface of the pair of first holding pieces 311, that is, the upper end portion of the surface facing the second holding portion 32. ing.
  • the pair of first protrusions 312 is substantially triangular in a front view, and contacts the first end 71 of the spring member 7 from above.
  • the second holding portion 32 has a pair of second protrusions 322 which respectively project rightward from the right side surface of the pair of second holding pieces 321, that is, the upper end portion of the surface facing the first holding portion 31. doing.
  • the pair of second protrusions 322 is substantially triangular in a front view, and contacts the second end 72 of the spring member 7 from above.
  • the first holding portion 31 has a first support base 313 projecting upward from the bottom surface of the first recess 34 between the pair of first holding pieces 311.
  • the first support base 313 is separated from the pair of first holding pieces 311 in the front-rear direction, and contacts the first end 71 of the spring member 7 from below.
  • the second holding portion 32 has a second support 323 between the pair of second holding pieces 321 and projecting upward from the bottom surface of the second recess 35.
  • the second support base 323 is separated from the pair of second holding pieces 321 in the front-rear direction, and contacts the second end portion 72 of the spring member 7 from below.
  • the first holding portion 31 contacts the first end 71 of the spring member 7 from the right, the upper side, and the lower side, whereby the right side, the upper side, and the upper side of the first end 71 are obtained. Downward movement is restricted. Further, with respect to the second end portion 72 of the spring member 7, the second holding portion 32 comes in contact with the second end portion 72 from the left, the upper side and the lower side, whereby the left end, the upper side and the lower side movement of the second end 72 It is regulated. In particular, the movement of the spring member 7 in the left-right direction is restricted by the pair of first holding pieces 311 and the pair of second holding pieces 321 coming into contact with the four corners of the spring member 7 in plan view.
  • the first end 71 is sandwiched between the pair of first protrusions 312 and the first support base 313, and the second end 72 is a pair of second protrusions 322 and the second support bases 323.
  • the hooking amount of the spring member 7 (the amount of insertion of the first end 71 between the pair of first protrusions 312 and the first support base 313, the second amount between the pair of second protrusions 322 and the second support bases 323)
  • the insertion amount of the end portion 72 is preferably set to, for example, about 0.5 to 1.0 mm.
  • the dimension in the front-rear direction of the lever main body 403 in the operation element 4 is set smaller than the dimension between the pair of first holding pieces 311 and the dimension between the pair of second holding pieces 321.
  • the first pressing portion 41 is located between the pair of first holding pieces 311 in the front-rear direction.
  • the second pressing portion 42 is positioned between the pair of second holding pieces 321 in the front-rear direction.
  • the operator 4 passes rightward to the first end 71 of the spring member 7 at the first pressing portion 41 through the space between the pair of first holding pieces 311. It becomes possible to contact from. Similarly, the operator 4 can contact the second end portion 72 of the spring member 7 from the left at the second pressing portion 42 through the space between the pair of second holding pieces 321. That is, the operating element 4 contacts the central portion in the front-rear direction of the first end 71 of the spring member 7 at the first pressing portion 41, or the second end 72 of the spring member 7 at the second pressing portion 42. The spring member 7 is compressed by contacting the center portion in the front-rear direction of the spring.
  • the operating element 4 compresses the spring member 7 by contacting the central portion in the front-rear direction of the spring member 7.
  • the notch for avoiding interference with the 1st support stand 313 and the 2nd support stand 323 is formed in the lower surface of the 1st press part 41 and the 2nd press part 42, respectively.
  • the first pressing portion 41 is vertically positioned at a position facing the second holding portion 32 in the left-right direction so that the distance to the second holding portion 32 in the left-right direction changes with the movement in the vertical direction.
  • the first inclined surface 411 is inclined with respect to the angle.
  • the left end surface of the first pressing portion 41 which is the contact surface with the first end 71 of the spring member 7, is formed of the first inclined surface 411 inclined downward and to the left.
  • the second pressing portion 42 is vertically positioned at a position facing the first holding portion 31 in the left-right direction so that the distance to the first holding portion 31 in the left-right direction changes with the movement in the vertical direction.
  • a second inclined surface 421 which is inclined with respect to the angle.
  • each of the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 has a substantially triangular shape in a front view.
  • the first pressing portion 41 moves downward, so that the first inclined surface 411 allows the first in the left-right direction.
  • the distance between the pressing portion 41 and the second holding portion 32 is narrowed. That is, the first pressing portion 41 approaches the second holding portion 32, the downward force is converted to the leftward force on the first inclined surface 411, and the spring member 7 is compressed.
  • the second pressing portion 42 moves upward, whereby the second inclined surface 421 allows the second pressing portion 42 in the left-right direction to be moved. And the distance between the first holding unit 31 and the second holding unit 31 is increased.
  • the second pressing portion 42 is separated from the first holding portion 31. Therefore, in a state where the spring member 7 is compressed, the second pressing portion 42 is at a position separated from the second end portion 72 of the spring member 7, so when the elastic energy of the spring member 7 is released, the second pressing portion 42 is Can be prevented from interfering with the movement of the second end 72 of the spring member 7.
  • the second pressing portion 42 moves downward, and the second inclined surface 421
  • the distance from the first holding portion 31 becomes narrow. That is, the second pressing portion 42 approaches the first holding portion 31, and the downward force is converted to the rightward force by the second inclined surface 421, and the spring member 7 is compressed.
  • the first pressing portion 41 moves upward, whereby the first inclined surface 411 makes the first pressing portion 41 in the left-right direction. And the distance between the second holding unit 32 and the second holding unit 32.
  • the first pressing portion 41 is away from the first end 71 of the spring member 7, the first pressing portion 41 is released when the elastic energy of the spring member 7 is released. Can be prevented from interfering with the movement of the first end 71 of the spring member 7.
  • the first inclined surface 411 and the second inclined surface 421 not only convert the direction of the force applied to the operation element 4 to compress the spring member 7 but also release the elastic energy of the spring member 7. It functions as a "relief” for avoiding a collision between the member 7 and the operation element 4.
  • the first holding portion 31, the second holding portion 32, the spring member 7, and the operating element 4 that constitute the rapid movement mechanism preferably have a plane-symmetrical shape.
  • the plane-symmetrical reference plane is a plane that includes the rotation axis C1 of the operation element 4 and is orthogonal to the left-right direction.
  • FIGS. 7A to 8C In order to explain the operation of the movable member 3 (in particular, the first block 301), the spring member 7 and the operation element 4 in FIGS. 7A to 8C, the X1-X1 line cross section of FIG. 1A shown in FIG. The figure which expanded only a part is shown. 7A to 8C, the directions of force are indicated by arrows (F1 to F4), but these arrows are only shown for the purpose of explanation and are not accompanied by an entity. 7A to 8C show the rotation axis C1 of the operating element 4, but the rotation axis C1 is only shown for the purpose of explanation, and does not have an entity.
  • the operating element 4 When the movable member 3 is in the first position and the operating element 4 is not operated, that is, when no force is applied to the operating element 4 from the outside of the apparatus body 1A, as shown in FIG. 7A, the operating element 4 is located at the first operation position.
  • the spring member 7 is sandwiched between the first pressing portion 41 and the second holding portion 32 in the left-right direction.
  • the first pressing portion 41 is opposed to the first end 71 of the spring member 7, and the second holding portion 32 is opposed to the second end 72 of the spring member 7.
  • at least one of the first end 71 and the first pressing portion 41 and the second end 72 and the second holding portion 32 may have a gap.
  • the first pressing portion 41 approaches the second holding portion 32, and the distance between the first end 71 and the second end 72 of the spring member 7 becomes narrow, and the curved portion 73 Deforms to reduce the radius of curvature. Therefore, as the spring member 7 is compressed, elastic energy is accumulated in the spring member 7 and a restoring force is generated in the spring member 7.
  • the restoring force of the spring member 7 exceeds the attracting force of the permanent magnet 5 (here, the first magnet 51), the holding state of the movable member 3 by the permanent magnet 5 is released, and the elastic energy of the spring member 7 is released. Ru.
  • the second end 72 of the spring member 7 pushes the second holding portion 32, the restoring force F2 of the spring member 7 vigorously moves the movable member 3 leftward.
  • the movable member 3 moves at a relatively high speed to the second position (the position shown in FIG. 2B) which is the end position of the movable range.
  • the movable member 3 moves from the first position to the second position, kinetic energy of the mover 61 held by the movable member 3 is converted into electric energy, and the power generation unit 6 generates electric power.
  • FIGS. 8A to 8C With regard to the operation of the apparatus main body 1A when the movable element 3 is moved from the second position to the first position by moving the operating element 4 from the second operation position to the first operation position, see FIGS. 8A to 8C. Refer to the description.
  • the operating element 4 When the movable member 3 is in the second position and the operating element 4 is not operated, that is, when no force is applied to the operating element 4 from the outside of the apparatus main body 1A, as shown in FIG. 8A, the operating element 4 is located at the second operating position.
  • the spring member 7 is sandwiched between the second pressing portion 42 and the first holding portion 31 in the left-right direction.
  • the second pressing portion 42 faces the second end 72 of the spring member 7, and the first holding portion 31 faces the first end 71 of the spring member 7.
  • at least one of the second end 72 and the second pressing portion 42 and the first end 71 and the first holding portion 31 may have a gap.
  • the second pressing portion 42 comes closer to the first holding portion 31 and the distance between the first end 71 and the second end 72 of the spring member 7 becomes narrower. Deforms to reduce the radius of curvature. Therefore, as the spring member 7 is compressed, elastic energy is accumulated in the spring member 7 and a restoring force is generated in the spring member 7.
  • the distance between the first end 71 and the second end 72 of the spring member 7 is narrowed, the holding state of the movable member 3 by the permanent magnet 5 is released. It can be set arbitrarily by the spring coefficient of 7, the magnitude of the adsorption force of the permanent magnet 5, and the like. As an example, as described above, when the engagement margin of the spring member 7 is about 0.5 to 1.0 mm, the distance between the first end 71 and the second end 72 is narrowed by about 0.3 mm, for example. Preferably, the restoring force of the spring member 7 is set to exceed the attracting force of the permanent magnet 5.
  • the movable member 3 moves from the first position to the second position or the movable member 3 moves with the operation (movement) of the operating element 4 Move from the second position to the first position. That is, the movable member 3 linearly reciprocates along the left-right direction between the first position and the second position. Then, in any of the case where the movable member 3 moves from the first position to the second position, and also in the case where the movable member 3 moves from the second position to the first position, the movable member 3 has a relatively high speed by the restoring force of the spring member 7 Moving.
  • the power generation unit 6 is the same in both the “forward path” in which the movable member 3 moves from the first position to the second position and the “return path” in which the movable member 3 moves from the second position to the first position. It can generate electricity.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 9A.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 10A.
  • FIGS. 9A to 10B as shown in the above embodiments, as indicated by arrows “upper”, “lower”, “left”, “right”, “front”, and “rear”. Define the direction. These directions do not mean that the directions of use of the input device 10 are defined.
  • the power generation device 1 includes the device main body 1A described above and a slide member 81.
  • the power generation device 1 further includes a housing 82 for housing the slide member 81.
  • the input device 10 includes the power generation device 1 and a signal processing circuit 11.
  • the input device 10 includes the device body 1A, the slide member 81, the housing 82, and the signal processing circuit 11.
  • the housing 82 is formed in a box shape having an opening on the lower surface.
  • the housing 82 is fixed to the device body 1A so as to cover the upper surface of the device body 1A together with the upper cover 23 of the power generation device 1.
  • At least a portion (pushing member 83) of the slide member 81 is accommodated in a space formed between the housing 82 and the upper surface of the apparatus body 1A.
  • the housing 82 is formed with an operation hole 821 penetrating the housing 82 in the vertical direction.
  • the housing 82 is included in the components of the fixing member 2. That is, the fixing member 2 includes the first case 21, the second case 22, and the housing 82. Joining of the first case 21 and the housing 82 is realized by, for example, laser welding.
  • the slide member 81 is held by the fixing member 2 so as to be linearly movable along the left-right direction between the first slide position and the second slide position.
  • the slide member 81 is located at the first slide position when the operator 4 is in the first operation position, and is located at the second slide position when the operator 4 is in the second operation position.
  • the slide member 81 moves separately from the movable member 3 and the operating element 4. That is, although all of the movable member 3, the operator 4 and the slide member 81 are movable with respect to the fixed member 2, the movable member 3, the operator 4 and the slide member 81 are separate members independent of each other. Can be moved individually.
  • the first slide position is the left end position of the movable range of the slide member 81, as shown in FIGS.
  • the second slide position is the right end position of the movable range of the slide member 81, as shown in FIGS. 10A and 10B.
  • the slide member 81 is held by the first case 21 and the housing 82 included in the fixing member 2.
  • the slide member 81 has a pressing member 83 and an operation protrusion 84.
  • the pressing member 83 is held by the fixing member 2 in a state in which it can move linearly along the left-right direction.
  • the operation projection 84 protrudes upward from a part of the upper surface of the pressing member 83.
  • the operation projection 84 projects upward from the upper surface of the housing 82 through the operation hole 821 of the housing 82.
  • On the tip end surface (upper surface) of the operation projection 84 as an example, a plurality of grooves along the longitudinal direction are formed side by side in the lateral direction.
  • the pressing member 83 is a member for pressing the first button 401 and the second button 402 of the operating element 4, and a pair of through holes 213 (see FIG. 3) of the upper surface of the first case 21 is formed. It is arranged to face the site.
  • the operation projection 84 is operated to move the slide member 81 from the first slide position (see FIG. 9B) to the second slide position (see FIG. 10B)
  • the push member 83 goes straight to the right Moving.
  • the pressing member 83 presses the first button 401 the operating element 4 is rotated, and the operating element 4 is moved from the first operation position to the second operation position.
  • the first pressing portion 41 is displaced toward the second holding portion 32, and the movable member 3 is moved from the first position to the second position by the restoring force of the spring member 7 (see FIGS. 7A to 7C).
  • the operation projection 84 is operated to move the slide member 81 from the second slide position (see FIG. 10B) to the first slide position (see FIG. 9B)
  • the push member 83 linearly moves leftward.
  • the pressing member 83 presses the second button 402 the operator 4 is rotated, and the operator 4 is moved from the second operation position to the first operation position. Therefore, the second pressing portion 42 is displaced toward the first holding portion 31, and the movable member 3 is moved from the second position to the first position by the restoring force of the spring member 7 (see FIGS. 8A to 8C).
  • the power generation device 1 is configured.
  • the right end surface of the pressing member 83 is composed of a first tapered surface 832 inclined downward and to the right.
  • the left end surface of the pressing member 83 is composed of a second tapered surface 831 inclined downward and to the left.
  • the lower surface of the pressing member 83 which is the contact surface of the pressing member 83 with the operating element 4 (the first button 401 and the second button 402) has a flat area at the center in the left-right direction.
  • the first tapered surface 832 and the second tapered surface 831 are provided.
  • a pair of guide walls 216 for restricting the movement of the pressing member 83 in the front-rear direction is provided on both sides in the front-rear direction of the pair of through holes 213 (see FIG. 3) on the upper surface of the first case 21. .
  • the housing 82 and the first case 21 are provided with a restriction structure that restricts the movement of the pressing member 83 in the vertical direction by sandwiching the pressing member 83 from both sides in the vertical direction.
  • the moving direction of the pressing member 83 is restricted by the pair of guide walls 216 and the restricting structure, and the pressing member 83 can move only in the left-right direction.
  • the operating element 4 is moved to the slide member 81.
  • the operator 4 is interlocked with the slide member 81 by being pushed.
  • the operation member 4 is indirectly operated by the slide member 81, and the operation state of the operation member 4 changes depending on the position of the slide member 81 (first slide position / second slide position).
  • the input device 10 signals detection information according to the position of the slide member 81 using electric energy generated by the power generation unit 6 in conjunction with the operation element 4.
  • the processing circuit 11 can, for example, transmit to the receiving device.
  • the operation element 4 may be moved in the direction in which the first pressing portion 41 approaches the second holding portion 32.
  • the spring member 7 can be realized with a single member while obtaining a relatively stable amount of power generation.
  • the number of parts of the spring member 7 can be reduced. Therefore, simplification of the structure of the power generation device 1 and miniaturization of the power generation device 1 can be achieved.
  • the movable member 3 since the same restoring force of the spring member 7 is used for the movement of the movable member 3 from the first position to the second position and the movement of the movable member 3 from the second position to the first position, the movable member The variation in the amount of power generation in the power generation unit 6 at the time of the two-way movement of 3 can be reduced. That is, the movement is substantially symmetrical between the movement of the movable member 3 from the first position to the second position and the movement of the movable member 3 from the second position to the first position.
  • the moving speed and the stroke of the movable member 3 become substantially uniform between the movement of the movable member 3 from the first position to the second position and the movement of the movable member 3 from the second position to the first position, Variations in the amount of power generation of the power generation unit 6 can be suppressed.
  • the spring member 7 be a plate spring having the first end 71 and the second end 72 at both ends in a predetermined direction (left and right direction).
  • the spring member 7 further have a curved portion 73 between the first end 71 and the second end 72 so as to be convex in the thickness direction of the spring member 7. According to this configuration, it is possible to employ, as the spring member 7, a plate spring having a symmetrical shape in a predetermined direction which is the moving direction of the movable member 3.
  • the spring member 7 may have a bent portion bent at a predetermined angle, instead of the curved portion 73.
  • the first holding portion 31 includes the pair of first holding pieces 311 separated in the width direction (front-rear direction) orthogonal to the predetermined direction (the left-right direction), and the pair of first holding portions 311 It is preferable to be configured to contact the spring member 7 at the piece 311.
  • the second holding portion 32 preferably has a pair of second holding pieces 321 separated in the width direction, and is configured to be in contact with the spring member 7 with the pair of second holding pieces 321.
  • the first pressing portion 41 is positioned between the pair of first holding pieces 311 in the width direction
  • the second pressing portion 42 is positioned between the pair of second holding pieces 321 in the width direction. preferable.
  • the operating element 4 can press the spring member 7 at the first pressing portion 41 through the space between the pair of first holding pieces 311.
  • the operator 4 can press the spring member 7 at the second pressing portion 42 through the space between the pair of second holding pieces 321. Therefore, when the first pressing portion 41 or the second pressing portion 42 compresses the spring member 7, the spring member 7 is unlikely to be inclined in the width direction, and the spring member 7 can be pressed straight along the predetermined direction. As a result, the restoring force generated by the spring member 7 tends to be stable.
  • this configuration is not an essential configuration of the power generation device 1, and for example, the first pressing portion 41 or the second pressing portion 42 may press one end in the width direction of the spring member 7.
  • the movable member 3 be held by the fixed member 2 in a state where it can move straight along the predetermined direction (left and right direction). According to this configuration, since the movable member 3 linearly moves, the dimension of the power generation device 1 in directions other than the predetermined direction can be minimized.
  • the input device 10 is used as a crescent sensor, it is possible to realize the power generation device 1 having an elongated shape that fits within the width of the window frame that is the mounting object.
  • this configuration is not an essential configuration of the power generation device 1, and the movable member 3 may be configured to move with rotation as in a seesaw structure, for example.
  • the operating element 4 is held by the fixing member 2 in a rotatable state between the first operation position and the second operation position.
  • the first pressing portion 41 approaches the second holding portion 32 and the second pressing portion 42 separates from the first holding portion 31.
  • it is configured to move in an orientation.
  • the second pressing portion 42 approaches the first holding portion 31 and the first pressing portion 41 separates from the second holding portion 32.
  • it is configured to move in an orientation. According to this configuration, the operator 4 performs a seesaw operation between the first operation position and the second operation position.
  • the second pressing portion 42 moves upward. Moving. Therefore, it is possible to retract one of the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 which does not press the spring member 7 from the advancing path of the movable member 3, and the first pressing portion 41 or the second pressing It can be avoided that the movement of the movable member 3 is inhibited by the portion 42. As a result, the decrease in the amount of power generation in the power generation unit 6 due to the movement of the movable member 3 being inhibited is suppressed.
  • this configuration is not an essential configuration of the power generation device 1, and the operating element 4 may not have a seesaw structure.
  • the operator 4 is fixed so as to move the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 in the operation direction (vertical direction) intersecting the predetermined direction (horizontal direction). It is preferable to be configured to be movable relative to the member 2.
  • the first pressing portion 41 is operated at a position facing the second holding portion 32 in the predetermined direction so that the distance to the second holding portion 32 in the predetermined direction changes with the movement in the operation direction. It is preferable to have a first inclined surface 411 inclined with respect to the direction.
  • the second pressing portion 42 is disposed at a position facing the first holding portion 31 in the predetermined direction so that the distance to the first holding portion 31 in the predetermined direction changes with movement in the operation direction.
  • the first inclined surface 411 and the second inclined surface 421 not only convert the direction of the force applied to the operation element 4 to compress the spring member 7, but also when the elastic energy of the spring member 7 is released. Functions as a relief for avoiding a collision between the spring member 7 and the operating element 4. Therefore, the fall of the electric power generation amount in the electric power generation part 6 by the movement of the movable member 3 being inhibited is suppressed more.
  • this configuration is not an essential configuration of the power generation device 1 and the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 may not have inclined surfaces.
  • the contact surface with the pressing portion 42 may be an inclined surface.
  • the power generation unit 6 preferably further includes a core 62 and a coil 63 attached to the core 62.
  • the power generation unit 6 is configured to generate power from the coil 63 by changing the direction of the magnetic flux passing through the core 62 along with the movement of the mover 61.
  • the permanent magnet 5 for generating the adsorption force for holding the movable member 3 at each of the first position and the second position can be used also for power generation by the power generation unit 6.
  • this configuration is not an essential configuration of the power generation device 1, and the power generation unit 6 is not limited to the electromagnetic induction, for example, a configuration that converts kinetic energy into electrical energy using a piezoelectric element or a magnetostrictive element Good. Furthermore, a permanent magnet for power generation in the power generation unit 6 may be provided separately from the permanent magnet 5 for generating the adsorption force.
  • the mover 61 preferably includes the first movable piece 611 and the second movable piece 612 positioned on both sides of the core 62 in the predetermined direction (left-right direction).
  • the first movable piece 611 is configured to contact the core 62 with the movable member 3 in the first position.
  • the second movable piece 612 is configured to contact the core 62 with the movable member 3 in the second position.
  • the permanent magnet 5 preferably includes the first magnet 51 fixed to the first movable piece 611 and the second magnet 52 fixed to the second movable piece 612.
  • the direction of the magnetic flux passing through the core 62 is changed to generate power with a relatively simple configuration in which the core 62 relatively moves between the first movable piece 611 and the second movable piece 612. It becomes possible.
  • this configuration is not an essential configuration of the power generation device 1, and the power generation unit 6 may be configured to change the direction of the magnetic flux passing through the core 62 with only a single permanent magnet 5, for example.
  • the input device 10 is electrically connected to the power generation device 1 and the power generation unit 6, and outputs a signal using electric energy generated by the power generation unit 6 in conjunction with the operation element 4. And the signal processing circuit 11. According to this configuration, simplification of the structure of the input device 10 and downsizing of the input device 10 can be achieved. Furthermore, in the input device 10, capacity reduction or omission of a battery or the like for driving the signal processing circuit 11 can be achieved.
  • the operator 4 only needs to have the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 separated in a predetermined direction, and the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 are not limited to one body, but are separate bodies. It may be. That is, the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 may be integrally configured by one member, or the first pressing portion 41 and the second pressing portion 42 are separate members and can be moved individually. It may be
  • the input device 10 is not limited to the configuration used for detecting the position of a mechanical part (crescent lock) like the crescent sensor described above, and may be configured to be operated by a person as a switch for operating the device, for example. Good.
  • the power generation device 1 may have a configuration in which the operator 4 is directly operated by a person, or in a configuration in which the operator 4 is indirectly operated by a person via an operation handle or the like. It may be.
  • a switch for causing the signal processing circuit 11 to transmit detection information may be provided separately from the power generation unit 6.
  • the signal processing circuit 11 uses the power generated by the power generation unit 6 as a power source, and generates a detection signal according to the on / off of the switch.
  • the switch may be turned on / off in conjunction with the operation element 4 or an operation unit for operating the switch may be provided separately from the operation element 4 of the power generation device 1.
  • the communication method between the signal processing circuit 11 and the receiving device is not limited to wireless communication using radio waves as a transmission medium, and for example, optical wireless communication using light such as infrared rays as a medium or wired communication Good.
  • the same restoring force generated by the spring member 7 is generated between the movement of the movable member 3 from the first position to the second position and the movement of the movable member 3 from the second position to the first position.
  • the spring member 7 is a single member is not an essential configuration of the power generation device 1.
  • a plurality of spring members 7 may be provided in series or in parallel between the operating element 4 and the movable member 3. Even in such a case, the restoring force of the plurality of spring members 7 identical to the movement of the movable member 3 from the first position to the second position and the movement of the movable member 3 from the second position to the first position Is used.
  • the spring member 7 is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment, and for example, the first end 71 and the second end 72 may not be curled and bent. Furthermore, the spring member 7 is not limited to a plate spring, but may be, for example, a compression coil spring or a torsion spring.
  • the core 62 and the coil 63 may be provided on the mover 61 side, and the permanent magnet 5 may be provided on the stator (that is, a member fixed to the fixing member 2) side.
  • the permanent magnet 5 since the permanent magnet 5 moves relative to the core 62, the movement of the mover 61 can change the direction of the magnetic flux passing through the core 62.
  • the operating element 4 is not limited to the configuration in which it is exposed from the upper surface of the fixing member 2, and may be exposed from the side surface or the lower surface of the fixing member 2.
  • the operation element 4 may move linearly between the first operation position and the second operation position along the predetermined direction. That is, the operating element 4 is not limited to the seesaw structure, but may be, for example, a linear motion type push button structure or a slide structure.
  • the mover 61 of the power generation unit 6 may be interlocked with the movable member 3, and the mover 61 is not limited to the configuration fixed to the movable member 3.
  • the mover 61 may be part of the movable member 3 or may be connected to the movable member 3 via a link.
  • the power generation unit 1 generates power in the power generation unit 6 only when the movable member 3 moves from the first position to the second position and when the movable member 3 moves from the second position to the first position. May be configured to
  • the operator 4 may have three or more buttons as well as the configuration having the two buttons (the first button 401 and the second button 402) as in the above-described embodiment.
  • the controller 4 may have only one button.
  • the power generation device 1 is not limited to the configuration used for the input device 10.
  • the power generation device 1 may be used alone or in a device or facility other than the input device 10.
  • the signal processing circuit 11 is not limited to being housed in the upper cover 23 as in the above embodiment, but part or all of the signal processing circuit 11 is provided outside the upper cover 23. It may be done.
  • the signal processing circuit 11 is not limited to the power supply circuit, the control circuit, the memory, the communication circuit, and the like, and may include, for example, electronic components that constitute a sensor, an AD converter, a DA converter, a receiving circuit, and the like.

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Abstract

磁石は、可動部材を第1位置及び第2位置の各々に保持する吸着力を発生する。発電部は、可動部材に連動する可動子を有し、可動子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。ばね部材は、可動部材が第1位置にある状態で、第1押圧部が第2保持部に近づく向きに操作子が移動すると、第1押圧部及び第2保持部にて圧縮されて、可動部材を第2位置に移動させる復元力を発生する。ばね部材は、可動部材が第2位置にある状態で、第2押圧部が第1保持部に近づく向きに操作子が移動すると、第2押圧部及び第1保持部にて圧縮されて、可動部材を第1位置に移動させる復元力を発生する。

Description

発電装置、及び入力装置
 本開示は、一般に発電装置、及び入力装置に関し、より詳細には、操作子の移動に伴う可動子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する発電装置、及び入力装置に関する。
 従来、ばね部材の復元力を利用して移動する可動部材を備えた発電装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
 特許文献1に記載の発電装置は、操作子(押しボタン)と、可動部材(スライダ)と、2つのばね部材(第一ばね及び第二ばね)と、2つの永久磁石(第一の永久磁石及び第二の永久磁石)と、発電部と、を備えている。操作子が操作されていない状態では、可動部材は、永久磁石の吸着力によって安定した停止状態を保っている。この状態で操作子が操作されると、一方のばね部材(第一ばね)の復元力によって、永久磁石による吸着が解除され、可動部材が右方向へ移動する。また、操作子の操作が解除されると、他方のばね部材(第二ばね)の復元力によって、永久磁石による吸着が解除され、可動部材が左方向へ移動する。
 特許文献1に記載の発電装置では、可動部材が移動するときに、発電部のコア(第一ヨーク部材)に通る磁束の向きが変化し、コアの外周に設置されているコイルに起電力が生じる。
国際公開第2014/061225号
 本開示の一態様に係る発電装置は、固定部材と、前記固定部材に保持され、前記固定部材に対して第1位置と第2位置との間で第1の方向に沿って移動可能な可動部材と、前記可動部材が前記第1位置にある場合に第1操作位置に位置し、前記可動部材が前記第2位置にある場合に第2操作位置に位置するように、前記第1操作位置と前記第2操作位置との間を移動する操作子と、前記可動部材を前記第1位置及び前記第2位置の各々に保持する吸着力を発生する磁石と、前記可動部材に連動する可動子を有し、前記可動子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電部と、前記可動部材に保持され、前記操作子からの力を前記可動部材に伝達するばね部材と、前記固定部材に保持されるスライド部材と、を備える。前記可動部材は、前記第1の方向に互いに離間する第1保持部及び第2保持部を有し、前記可動部材は、前記第1保持部と前記第2保持部との間に前記ばね部材を保持し、前記操作子は、第1押圧部と第2押圧部を有し、前記操作子が前記第1操作位置にある状態において、前記第1押圧部と前記第2保持部とによって前記ばね部材が挟まれ、前記操作子が前記第2操作位置にある状態において、前記第2押圧部と前記第1保持部とによって前記ばね部材が挟まれ、前記可動部材が前記第1位置にある状態で、前記第1押圧部が前記第2保持部に近づく向きに前記操作子が移動すると、前記第1押圧部及び前記第2保持部にて前記ばね部材が圧縮されて、前記ばね部材は、前記可動部材を前記第1位置から前記第2位置に移動させる復元力を発生し、前記可動部材が前記第2位置にある状態で、前記第2押圧部が前記第1保持部に近づく向きに前記操作子が移動すると、前記第2押圧部及び前記第1保持部にて前記ばね部材が圧縮されて、前記ばね部材は、前記可動部材を前記第2位置から前記第1位置に移動させる復元力を発生する。前記スライド部材は、前記操作子が前記第1操作位置にある場合に第1スライド位置に位置し、前記操作子が前記第2操作位置にある場合に第2スライド位置に位置し、前記第1スライド位置と前記第2スライド位置との間を前記第1の方向に沿って移動可能である。前記スライド部材が前記第1スライド位置と前記第2スライド位置との間を移動するときに、前記スライド部材は前記操作子を押圧し、前記操作子は、前記スライド部材に連動するように構成されている。
 本開示の一態様に係る入力装置は、上述した発電装置と、前記発電部に電気的に接続され、前記操作子に連動して前記発電部で発生する前記電気エネルギーを用いて信号を出力する信号処理回路と、を備える。
 本開示は、構造の簡略化、及び小型化を図ることができる、という利点がある。
図1Aは、本開示の一実施形態に係る発電装置を備えた入力装置について、可動部材が第1位置にある状態を示す平面図である。 図1Bは、図1AのX1-X1線断面図である。 図2Aは、同上の入力装置について、可動部材が第2位置にある状態を示す平面図である。 図2Bは、図2AのX1-X1線断面図である。 図3は、同上の入力装置の斜視図である。 図4は、同上の入力装置の分解斜視図である。 図5Aは、同上の発電装置について、可動部材から操作子及びばね部材を外した状態を示す要部の分解斜視図である。 図5Bは、同上の発電装置について、可動部材から操作子を外した状態を示す要部の分解斜視図である。 図6は、同上の発電装置について、可動部材、操作子及びばね部材を示す要部の斜視図である。 図7Aは、同上の発電装置の可動部材が第1位置から第2位置に移動する際の動作説明図である。 図7Bは、同上の発電装置の可動部材が第1位置から第2位置に移動する際の動作説明図である。 図7Cは、同上の発電装置の可動部材が第1位置から第2位置に移動する際の動作説明図である。 図8Aは、同上の発電装置の可動部材が第2位置から第1位置に移動する際の動作説明図である。 図8Bは、同上の発電装置の可動部材が第2位置から第1位置に移動する際の動作説明図である。 図8Cは、同上の発電装置の可動部材が第2位置から第1位置に移動する際の動作説明図である。 図9Aは、同上の入力装置について、スライド部材が第1スライド位置にある状態を示す平面図である。 図9Bは、図9AのX1-X1線断面図である。 図10Aは、同上の入力装置について、スライド部材が第2スライド位置にある状態を示す平面図である。 図10Bは、図10AのX1-X1線断面図である。
 実施形態の説明に先立って、発電装置の開発に対する市場の要求について説明する。近年、石油を主とした化石燃料を原料とする発電設備の増加により、将来の化石燃料の枯渇が大きな課題となっている。そこで、化石燃料を使用しない自立型の発電装置の開発が望まれている。自立型の発電装置としては、例えば水力、太陽光、風力、及び地熱などによる発電方式が知られているが、これらの発電装置では、大規模の設備が必要である。
 一方、操作子の操作(移動)に伴う可動子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電するスイッチ型の発電装置は、大規模の設備が不要であり、水力、太陽光、風力、及び地熱などによる発電方式に比べて小型化できる。そのため、スイッチ型の発電装置は、比較的小型の電子機器などへも搭載できる可能性を有している。ただし、この種の発電装置は、可動部材の移動速度によって発電量が変化する可能性がある。そこで、この種の発電装置では、ばね部材の復元力を利用して可動部材を移動させることで、操作子の移動速度に関わらず可動部材を比較的高速に移動させる、いわゆる速動機構が適用されることがある。速動機構を適用した発電装置では、操作子の操作(移動)に伴ってばね部材が変形してばね部材に蓄積されるエネルギーにより可動部材を移動させるので、可動部材を比較的高速に移動させることができ、安定した発電量が得られる。
 ここで上述したような従来の発電装置について説明する。上述したような従来の発電装置においては、一方向(右方向)への可動部材の移動用と、他方向(左方向)への可動部材の移動用とで、別々のばね部材(第一ばね及び第二ばね)が必要である。そのため、ばね部材の部品点数が多くなり、発電装置の構造の簡略化、及び発電装置の小型化の妨げになる可能性がある。
 以下に説明する実施形態では、速動機構を適用しながらも、構造の簡略化、及び小型化を図ることができるスイッチ型の発電装置を例示する。
 (実施形態)
 (1)概要
 本実施形態に係る発電装置1は、図9A及び図9Bに示すように、装置本体1Aと、スライド部材81と、を備えている。スライド部材81については後に説明することとして、まず装置本体1Aの概要について説明する。
 装置本体1Aは、図1A及び図1Bに示すように、固定部材2と、可動部材3と、操作子4と、永久磁石5と、発電部6と、ばね部材7と、を備えている。
 可動部材3は、固定部材2に対して、第1の方向(図1Aの例では左右方向)に沿って移動可能に構成されている。可動部材3は、第1位置(図1Bに示す位置)と、第2位置(図2Bに示す位置)との間で移動する。ここでは、第1位置に位置する可動部材3は、第2位置に位置する可動部材3より固定部材2に対して右側に位置する。操作子4は、固定部材2に対して、移動可能に構成されている。操作子4は、可動部材3が第1位置にある場合に第1操作位置に位置し、可動部材3が第2位置にある場合に第2操作位置に位置するように、第1操作位置と第2操作位置との間を移動する。ただし、操作子4は、可動部材3とは別に移動する。つまり、可動部材3及び操作子4は、いずれも固定部材2に対して移動可能であるが、可動部材3と操作子4とは、互いに独立した別部材であって個別に移動可能である。
 永久磁石5は、可動部材3を第1位置及び第2位置の各々に保持する吸着力を発生する。発電部6は、可動部材3に連動する可動子61を有し、可動子61の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。ばね部材7は、可動部材3に保持され、操作子4からの力を可動部材3に伝達する。
 可動部材3は、第1保持部31及び第2保持部32(図5A参照)を有している。第1保持部31と第2保持部32は互いに第1の方向(ここでは左右方向)に離間している。ここでは、第1保持部31は、第2保持部32より右側に位置している。第1保持部31と第2保持部32は、ばね部材7を挟んでおり、可動部材3はばね部材7を保持している。
 操作子4は、第1押圧部41及び第2押圧部42を有している。第1押圧部41及び第2押圧部42は互いに第1方向(ここでは左右方向)に離間している。ここでは、第1押圧部41は第2押圧部42より右側に位置している。
 可動部材3が第1位置にある状態(図1Aに示す状態)では、第1押圧部41と第2保持部32とによってばね部材7が挟まれる。可動部材3が第2位置にある状態(図2Aに示す状態)では、第2押圧部42と第1保持部31とによってばね部材7が挟まれる。ばね部材7は、可動部材3が第1位置にある状態で、第1押圧部41が第2保持部32に近づく向きに操作子4が移動すると、第1押圧部41及び第2保持部32にて圧縮されて、可動部材3を第2位置に移動させる復元力を発生するように構成されている。また、ばね部材7は、可動部材3が第2位置にある状態で、第2押圧部42が第1保持部31に近づく向きに操作子4が移動すると、第2押圧部42及び第1保持部31にて圧縮されて、可動部材3を第1位置に移動させる復元力を発生するように構成されている。
 本開示において「所定方向」は、可動部材3が移動する方向である。本実施形態では一例として、可動部材3は、第1位置と第2位置との間で直進移動する。そのため、第1位置と第2位置とを結ぶ直線方向が「所定方向」となる。
 なお、本開示では「所定方向」を「第1の方向」と表す場合がある。上述した構成の装置本体1Aの動作について簡単に説明する。可動部材3が第1位置にある状態では、永久磁石5の吸着力によって可動部材3は第1位置に保持されている。この状態で、例えば操作子4が操作されて操作子4が移動すると、第1押圧部41が第2保持部32に近づく向きに変位し、第1押圧部41と第2保持部32とに挟まれているばね部材7が圧縮される。このとき、ばね部材7が変形することによってばね部材7にはエネルギーが蓄積され、ばね部材7は復元力を発生する。第1押圧部41の変位量が徐々に大きくなって、ばね部材7の復元力が永久磁石5の吸着力を超えると、永久磁石5による可動部材3の保持状態が解除され、ばね部材7の復元力により、可動部材3が第1位置から第2位置に移動する。
 反対に、可動部材3が第2位置にある状態では、永久磁石5の吸着力によって可動部材3が第2位置に保持されている。この状態で、例えば操作子4が操作されて操作子4が移動すると、第2押圧部42が第1保持部31に近づく向きに変位し、第2押圧部42と第1保持部31とに挟まれているばね部材7が圧縮される。このとき、ばね部材7が変形することによってばね部材7にはエネルギーが蓄積され、ばね部材7は復元力を発生する。第2押圧部42の変位量が徐々に大きくなって、ばね部材7の復元力が永久磁石5の吸着力を超えると、永久磁石5による可動部材3の保持状態が解除され、ばね部材7の復元力により、可動部材3が第2位置から第1位置に移動する。
 したがって、本実施形態に係る装置本体1Aでは、操作子4の操作(移動)に伴って、可動部材3が第1位置と第2位置との間を移動するので、発電部6において、可動部材3に連動する可動子61の運動エネルギーが電気エネルギーに変換される。そして、装置本体1Aは速動機構を適用しており、可動部材3はばね部材7の復元力を利用して移動するため、操作子4の移動速度に関わらず可動部材3は比較的高速に移動する。これにより、装置本体1Aでは、比較的、可動部材3の移動速度が安定するため、安定した発電量が得られる。
 本実施形態に係る装置本体1Aは、図1A及び図1Bに示すように入力装置10に適用可能である。すなわち、本実施形態の入力装置10は、装置本体1Aと、信号処理回路11と、を備えている。信号処理回路11は、装置本体1Aの発電部6に電気的に接続され、操作子4に連動して発電部6で発生する電気エネルギーを用いて信号を出力する。これにより、入力装置10は、操作子4の操作(移動)に伴って発電部6で発電された電力によって、信号処理回路11を動作させることができる。したがって、入力装置10は、別途、電池、バッテリ、又は商用電源などからの電力供給が不要となる。
 ところで、可動部材3と固定部材2との間に生じる摩擦力を考慮すると、厳密には、ばね部材7の復元力が、上記摩擦力と永久磁石5の吸着力との和を超えたときに、可動部材3が移動する。ただし、本実施形態では、可動部材3と固定部材2との間の摩擦力は無視できる程度に小さいことと仮定して説明する。
 (2)詳細
 以下、本実施形態の発電装置1及びこれを備えた入力装置10の詳細について、図面を参照して説明する。ここでも、スライド部材81については後に説明することとして、まず装置本体1Aについて説明する。ただし、以下に説明する構成は、本開示の一例に過ぎず、本開示は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本開示に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
 本実施形態では、操作子4は、所定方向に離間した第1ボタン401及び第2ボタン402を有する。第1ボタン401及び第2ボタン402の各々は、操作方向に沿って押し込み可能である。ここでいう「操作方向」は、可動部材3の移動方向である「所定方向」に交差する方向である。以下では特に断りがない限り、「所定方向」を左右方向、「操作方向」を上下方向として説明する。さらに、可動部材3が第1位置(図1B参照)から第2位置(図2B参照)に移動するときの可動部材3の移動の向きを左方、第1ボタン401及び第2ボタン402の各々を押し込む向きを下方として説明する。つまり、図1B等において、「上」、「下」、「左」、「右」の矢印で示す通りに上下左右の各方向を規定する。また、以下では、図1Bの紙面に直交する方向を前後方向とし、手前側を前方として説明する。つまり、図1A等において「前」、「後」の矢印で示す通りに前後の各方向を規定する。ただし、これらの方向は装置本体1Aの使用方向を規定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
 また、本実施形態では、「所定方向」と「操作方向」とは互いに直交することとして説明する。ここでいう「直交」は、厳密に90度で交わる状態だけでなく、ある程度の誤差の範囲内で略直交する状態も含む意味である(以下、同様の意味で「直交」を用いる)。
 (2.1)入力装置
 まず、装置本体1Aを備えた入力装置10について、図1A~図4を参照しながら説明する。図1Bは、図1AのX1-X1線断面図である。図2Bは、図2AのX1-X1線断面図である。
 入力装置10は、装置本体1Aを含む発電装置1(図9A参照)と、信号処理回路11と、を一体に有している。本実施形態では、装置本体1Aの固定部材2は左右方向に細長い直方体状であって、内部に装置本体1Aの構成要素を収納可能な筐体を構成する。入力装置10は、固定部材2に接合される上カバー23を更に備えている。
 固定部材2は、合成樹脂製である。固定部材2は、第1ケース21と、第2ケース22と、を有している。第1ケース21は、下面に開口部を有する箱状に形成されている。第2ケース22は、矩形板状であって、第1ケース21の開口部を塞ぐように第1ケース21に接合される。このように、第1ケース21と第2ケース22とは、上下方向に組み合わされて接合されることにより、固定部材2を構成する。第1ケース21の左右方向の両端面からは、固定部材2を取付対象物に取り付けるための一対の取付片212がそれぞれ突出している。
 第1ケース21と第2ケース22との接合は、例えば、レーザ溶着によって実現される。これにより、入力装置10では、第1ケース21と第2ケース22との接合箇所から、第1ケース21と第2ケース22とで囲まれた空間内に、水などが浸入することを抑制できる。また、入力装置10は、発電装置1(装置本体1Aを含む)を備えているため、電池又はバッテリなどが不要である。すなわち、入力装置10には、電池又はバッテリを収納するための空間が不要であり、固定部材2には、該空間へのアクセスを可能とする開閉可能な蓋も不要である。
 第1ケース21の上面には、左右方向に並ぶ一対の貫通孔213が形成されている。一対の貫通孔213の各々は、前後方向に長い長円状に開口し、かつ第1ケース21を上下方向に貫通する孔である。一対の貫通孔213は、装置本体1Aの操作子4を第1ケース21の上面から露出させるための孔である。
 操作子4は、左右方向に離間した第1ボタン401及び第2ボタン402を有している。なお、操作子4は、シーソーのように動くため、厳密には、操作子4は、上面から見て、左右方向に離間した第1ボタン401及び第2ボタン402を有している。操作子4が固定部材2に対して移動可能に保持された状態では、第1ボタン401は一対の貫通孔213のうち右側の貫通孔213から突出し、第2ボタン402は一対の貫通孔213のうち左側の貫通孔213から突出する。操作子4は、第1操作位置(図1A及び図1Bに示す位置)と第2操作位置(図2A及び図2Bに示す位置)との間で回転可能な状態で固定部材2に保持されている。本実施形態では、操作子4は合成樹脂製であって、第1ボタン401と第2ボタン402とは一体に形成されている。
 操作子4が第1操作位置にある状態では、第1ボタン401が第2ボタン402よりも相対的に上方に位置するように、操作子4は第1ケース21の上面に対して右上がりに傾いている。この状態で、第1ボタン401が下方に押されると、操作子4は回転軸C1(図6参照)を中心にして回転し、第2操作位置に移動する。このとき、第1ボタン401は下方に移動し、第2ボタン402は上方に移動する。一方、操作子4が第2操作位置にある状態では、第2ボタン402が第1ボタン401よりも相対的に上方に位置するように、操作子4は第1ケース21の上面に対して左上がりに傾いている。この状態で、第2ボタン402が下方に押されると、操作子4は回転軸C1を中心にして回転し、第1操作位置に移動する。このとき、第2ボタン402は下方に移動し、第1ボタン401は上方に移動する。要するに、操作子4は、回転軸C1を中心に双方向に回転することにより、第1操作位置と第2操作位置との間でシーソー動作する。
 また、第1ケース21の上面における一対の貫通孔213の周辺には、十分な可撓性を有する防水ゴムが固定されていてもよい。防水ゴムには、第1ボタン401及び第2ボタン402を通すための孔が形成される。防水ゴムは、一対の貫通孔213の各々の周縁と第1ボタン401及び第2ボタン402との隙間を埋めることができる。これにより、一対の貫通孔213からの水などの浸入が抑制可能である。
 信号処理回路11は、第1ケース21の上面に形成された収納凹所211に収納される。収納凹所211は、第1ケース21の上面において、一対の貫通孔213の左方に形成されている。第1ケース21の上面には、収納凹所211の開口面を塞ぐように上カバー23が接合される。これにより、信号処理回路11は、収納凹所211の底面と上カバー23との間に収納される。上カバー23は、合成樹脂製である。第1ケース21と上カバー23との接合は、例えば、レーザ溶着によって実現される。これにより、入力装置10では、第1ケース21と上カバー23との接合箇所から、収納凹所211内に、水などが浸入することを抑制できる。
 信号処理回路11は、プリント基板111と、アンテナ112と、プリント基板111に実装される種々の電子部品と、を有している。プリント基板111に実装される電子部品は、例えば、電源回路、制御回路、メモリ、及び送信回路などを構成する。アンテナ112は、プリント基板111の上面に実装されている。プリント基板111の下面には、発電部6、及び後述のグランド配線113(図4参照)を電気的に接続するための接続パッドが設けられている。収納凹所211の底面のうち、後述する発電部6のコイル63(図4参照)に対応する位置には、第1ケース21を上下方向に貫通する第1接続孔214が形成されている。この第1接続孔214(図4参照)を通して、信号処理回路11に対し発電部6が電気的に接続される。また、収納凹所211の底面のうち、グランド配線113に対応する位置には、第1ケース21を上下方向に貫通する第2接続孔215が形成されている。この第2接続孔215(図4参照)を通して、信号処理回路11に対しグランド配線113が電気的に接続される。
 信号処理回路11は、発電部6で発生した電力を電源として用いて動作する。さらに、信号処理回路11は、発電部6で発生する電力を電気信号として用い、この電気信号に応じて検知情報を生成する。信号処理回路11は、生成した検知情報を、電波を伝送媒体とする無線通信によって、アンテナ112から受信装置に送信する。信号処理回路11の通信方式は、例えばWiFi(登録商標)、又はBluetooth(登録商標)、特定小電力無線などである。特定小電力無線は、免許及び登録を必要としない小電力無線であって、例えば日本国においては、420MHz帯又は920MHz帯の電波を使用する小電力無線である。
 詳しくは「(2.2)発電装置」の欄で説明するが、装置本体1Aでは、固定部材2に対する操作子4の移動に伴って可動部材3が移動し、発電部6で電力が発生する。可動部材3が第1位置から第2位置に移動するときと、可動部材3が第2位置から第1位置に移動するときとでは、発電部6から出力される電気信号が異なる(例えば極性が異なる)。信号処理回路11は、発電部6から出力される電気信号に基づいて、可動部材3の移動の向きに応じた検知情報を生成し、受信装置に送信する。
 したがって、本実施形態に係る入力装置10では、操作子4が操作された際に、発電部6で発生する電力を受けて信号処理回路11が動作し、操作子4の操作(移動)に応じた検知情報を受信装置に送信する。このとき、受信装置に送信される検知情報は、可動部材3の移動の向きによって変化する。すなわち、操作子4は、発電部6に発電させるための操作部と、信号処理回路11に検知情報を送信させるための操作部とを兼ねている。これにより、信号処理回路11に検知情報を送信させるための操作部が、装置本体1Aの発電用の操作子4とは別途に設けられる構成に比べて、部品点数が少なく抑えられる。
 入力装置10は、一例として、クレセント錠の施錠/解錠を検知するクレセントセンサとして用いられる。この場合、入力装置10は、クレセント錠によって操作子4が間接的に操作されるように、取付対象物である窓枠に取り付けられる。入力装置10では、クレセント錠が施錠状態にあるか解錠状態にあるかによって、操作子4の操作状態が変化する。したがって、入力装置10からの検知情報を受信する受信装置においては、クレセント錠が施錠状態にあるか解錠状態にあるかを監視することが可能である。
 ところで、入力装置10の信号処理回路11はコンデンサ114を備えていることが好ましい。これにより、入力装置10は、発電部6で発電される電荷をコンデンサ114に蓄えることができ、信号処理回路11の最低動作電圧以上の電圧を、信号処理回路11に安定して印加することができる。
 (2.2)発電装置
 次に、発電装置1における装置本体1Aの構成について、図1A~図4を参照しながら説明する。
 装置本体1Aは、上述したように左右方向に細長い直方体状の固定部材2を備えている。固定部材2を構成する第1ケース21と第2ケース22とに囲まれた空間には、装置本体1Aの構成要素である可動部材3、操作子4、永久磁石5、発電部6、及びばね部材7が収納されている。
 可動部材3は、左右方向に沿って直進移動可能な状態で固定部材2に保持されている。可動部材3は、第1位置(図1Bに示す位置)と、第2位置(図2Bに示す位置)との間で移動する。本実施形態では、可動部材3が第1位置から第2位置に移動するときの可動部材3の移動の向きを左方と定義しているので、第2位置は第1位置から左方にずれた位置となり、第1位置は第2位置から右方にずれた位置となる。つまり、可動部材3の可動範囲における右端位置が第1位置、左端位置が第2位置である。そのため、左右方向において、「第1位置側」というのは「右側」を意味し、「第2位置側」というのは「左側」を意味する。
 具体的には、可動部材3は、第1ケース21と第2ケース22とに囲まれた空間内に収納されている。可動部材3は、ばね部材7を保持する第1ブロック301と、後述する発電部6の可動子61を保持する第2ブロック302と、を有している。第1ブロック301及び第2ブロック302は、第1ブロック301が右側となるように、左右方向に並べて配置されている。本実施形態では、可動部材3は合成樹脂製であって、第1ブロック301と第2ブロック302とは一体に形成されている。
 可動部材3は、第1ケース21と第2ケース22との間に挟まれることにより、固定部材2に対する移動が規制される。さらに、第2ケース22の上面には、左右方向に沿って延びる一対のガイド溝221(図4参照)が形成されている。可動部材3の下面には、ガイド溝221に挿入される突起が形成されている。可動部材3の突起が一対のガイド溝221に挿入されることによって、固定部材2に対する可動部材3の前後方向への移動が規制される。これにより、可動部材3は、固定部材2に対して左右方向にのみ移動可能となる。
 また、第2ケース22の上面には、操作子4を支持するための一対の支持壁222(図4参照)が形成されている。一対の支持壁222は、前後方向に対向しており、第1ブロック301の前後方向の両側にそれぞれ配置されている。さらに、第2ケース22の上面には、後述する発電部6のコア62を支持するための一対のリブ223(図4参照)が形成されている。一対の支持壁222は、前後方向に対向しており、第1ブロック301を挟む位置に配置されている。一対のリブ223は、前後方向に対向しており、第2ブロック302の前後方向の両側にそれぞれ配置されている。
 図4に示すように、第1ブロック301は、第1開口部33を有し、平面視で左右方向に長い矩形枠状となる。第1開口部33には、ばね部材7が収納される。第1ブロック301の上面における第1開口部33の右方には、第1凹所34が形成されている。第1ブロック301の上面における第1開口部33の左方には、第2凹所35が形成されている。第1ブロック301における第1開口部33と第1凹所34との間には、第1保持部31が設けられている。第1ブロック301における第1開口部33と第2凹所35との間には、第2保持部32が設けられている。つまり、可動部材3は、左右方向に離間し、右側(第1位置側)に位置する第1保持部31、及び左側(第2位置側)に位置する第2保持部32を有している。第1ブロック301は、第1保持部31と第2保持部32との間にばね部材7を挟むようにして、第1開口部33内にばね部材7を保持する。
 第2ブロック302は、第2開口部36を有し、平面視で左右方向に長い矩形枠状となる。第2開口部36には、後述する発電部6のコイル63が収納される。第2ブロック302の上面における第2開口部36の左右方向の両側には、後述する発電部6の可動子61が固定される。
 ばね部材7は、操作子4からの力を可動部材3に伝達するための部材であって、上述したように可動部材3の第1ブロック301に保持されている。つまり、操作子4が移動すると、ばね部材7は操作子4からの力を受けて変形し(圧縮され)、これによりばね部材7には弾性エネルギーが蓄えられる。ばね部材7は、このように操作子4からの力を受けて蓄えたエネルギー(弾性エネルギー)を、可動部材3に向けて解放することにより、操作子4からの力を可動部材3に伝達する。
 ばね部材7は、弾性を有する板材、例えば、ステンレス(SUS)などの金属板にて構成されている。つまり、本実施形態では、ばね部材7は板ばねである。ばね部材7は、左右方向の両端部にそれぞれ第1端部71及び第2端部72を有している。第1端部71はばね部材7の右端部、第2端部72はばね部材7の左端部である。ばね部材7は、第1端部71と第2端部72との間に、ばね部材7の厚み方向(上下方向)に凸となるように湾曲した湾曲部73を、更に有している。ここでは、湾曲部73は、正面視で下方に向けて凸となるように湾曲した形状である。湾曲部73は、所定の曲率で円弧状に湾曲していることが好ましい。さらに、本実施形態では、第1端部71及び第2端部72は、それぞれ正面視が左右方向の両側に向けて凸となる湾曲状を成すように、下方に向けてカール曲げ加工されている。これにより、ばね部材7は、正面視が略「Ω」字状となる。
 操作子4は、「(2.1)入力装置」の欄で説明したように、第1操作位置と第2操作位置との間で、回転軸C1(図6参照)を中心にして回転可能な状態で、固定部材2に保持されている。そして、第1ボタン401が押されると操作子4は正面視で時計回りに回転し、第2ボタン402が押されると操作子4は正面視で反時計回りに回転する。操作子4は、平面視で矩形板状のレバー本体403と、円柱状に形成された一対の軸部43と、を更に有している。第1ボタン401及び第2ボタン402は、レバー本体403の上面における左右方向の両端部からそれぞれ上方に突出している。一対の軸部43は、レバー本体403の左右方向の中央部において、レバー本体403の前後方向の両端面からそれぞれ突出している。操作子4は、一対の軸部43が第2ケース22の一対の支持壁222上に載せ置かれた状態で、第1ケース21にて上方から挟まれるようにして、固定部材2に対して回転可能に保持される。前後方向への一対の軸部43の移動は、第1ケース21の内周面に形成されている一対の軸受部によって規制される。
 ここにおいて、操作子4は、左右方向に離間し、右側(第1位置側)に位置する第1押圧部41、及び左側(第2位置側)に位置する第2押圧部42を、更に有している。第1押圧部41及び第2押圧部42は、レバー本体403の下面における左右方向の両端部からそれぞれ下方に突出している。操作子4と可動部材3との関係では、第1押圧部41は第1ブロック301の第1凹所34に対応する位置に配置され、第2押圧部42は第1ブロック301の第2凹所35に対応する位置に配置される。操作子4とばね部材7との関係では、第1押圧部41及び第2押圧部42は、左右方向においてばね部材7の両側に配置される。
 このような構成により、可動部材3が第1位置にある状態では、ばね部材7は、第1押圧部41と第2保持部32との間に挟まれる。可動部材3が第2位置にある状態では、ばね部材7は、第2押圧部42と第1保持部31との間に挟まれる。そのため、操作子4が第1操作位置から第2操作位置に移動するとき、第1押圧部41が第2保持部32に近づき、かつ第2押圧部42が第1保持部31から離れる向きに移動する。このとき、ばね部材7は第1押圧部41及び第2保持部32にて圧縮される。また、操作子4が第2操作位置から第1操作位置に移動するとき、第2押圧部42が第1保持部31に近づき、かつ第1押圧部41が第2保持部32から離れる向きに移動する。このとき、ばね部材7は第2押圧部42及び第1保持部31にて圧縮される。
 したがって、操作子4が移動すると、操作子4からの力がばね部材7を介して可動部材3に伝達され、可動部材3が移動することになる。操作子4が第1操作位置から第2操作位置に移動すると、可動部材3は第1位置から第2位置に移動する。操作子4が第2操作位置から第1操作位置に移動すると、可動部材3は第2位置から第1位置に移動する。可動部材3(特に第1ブロック301)、ばね部材7、及び操作子4の詳細な構成については「(2.3)速動機構」の欄で説明する。
 発電部6は、可動部材3に連動する可動子61を有し、可動子61の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。発電部6は、可動子61の他、コア62と、コア62に装着されたコイル63と、を有している(図4参照)。本実施形態では、発電部6は、コイルボビン64及び一対の接続端子65を更に有している(図4参照)。
 コイルボビン64は合成樹脂製であって、コイルボビン64に巻き付けられた導線によってコイル63が構成されている。コア62は、例えば珪素鋼板などの磁性材料にて構成されている。コア62は、コイルボビン64を前後方向に貫通した状態で、コイルボビン64及びコイル63と一体化されている。一対の接続端子65は、導電性を有する金属板からなる。一対の接続端子65は、コイルボビン64に保持されており、コイル63を構成する導線の両端に対してそれぞれ電気的に接続されている。一対の接続端子65は、第1ケース21の第1接続孔214を通して、信号処理回路11に電気的に接続される。
 コア62は、固定部材2に対して固定される。ここでは、コア62は、前後方向の両端部が第2ケース22の一対のリブ223上に載せ置かれた状態で、第1ケース21にて上方から押さえ付けられるようにして、固定部材2に固定される。前後方向へのコア62の移動は、第1ケース21の内周面に形成されている一対の規制リブによって規制される。
 可動子61は、コア62に対して左右方向の両側に位置する第1可動片611及び第2可動片612を有している。ここでは、第1可動片611は、前後方向において一対の第1ヨーク611a,611bに分割されている。第2可動片612は、前後方向において一対の第2ヨーク612a,612bに分割されている。一対の第1ヨーク611a,611b及び一対の第2ヨーク612a,612bは、いずれも、例えば珪素鋼板などの磁性材料にて構成されている。
 第1可動片611は、第2ブロック302の上面における第2開口部36の左側に固定される。第2可動片612は、第2ブロック302の上面における第2開口部36の右側に固定される。第1可動片611及び第2可動片612は、例えば、第2ブロック302の上面から突出した結合部を用いてスナップフィット構造により、第2ブロック302に対して固定される。
 このように第1可動片611及び第2可動片612は可動部材3に保持されており、これにより可動子61が可動部材3に連動する。可動部材3が移動することで、固定部材2に固定されているコア62に対して可動子61が相対的に移動する。ここで、可動部材3とコイル63との関係では、可動部材3の第2開口部36内をコイル63が相対的に移動することになるため、可動部材3とコイル63との干渉は回避される。可動子61が移動すると、コア62の前後方向の両端部に対して、第1可動片611及び第2可動片612の各々が接離する。
 具体的には、可動部材3が第1位置にある状態、つまり図1A及び図1Bに示す状態では、コア62に対して第1可動片611が接触する。このとき、コア62の前端部に対して第1ヨーク611aが接触し、コア62の後端部に対しては第1ヨーク611bが接触する。この状態で、コア62と第2可動片612とは離間する。一方、可動部材3が第2位置にある状態、つまり図2A及び図2Bに示す状態では、コア62に対して第2可動片612が接触する。このとき、コア62の前端部に対して第2ヨーク612aが接触し、コア62の後端部に対しては第2ヨーク612bが接触する。この状態で、コア62と第1可動片611とは離間する。
 また、永久磁石5は、第1磁石51と、第2磁石52と、を有している。第1磁石51は第1可動片611に固定され、第2磁石52は第2可動片612に固定される。第1磁石51及び第2磁石52は、いずれも矩形板状に形成されている。第1磁石51は、一対の第1ヨーク611a,611b間に挟まれた状態で、第1可動片611に固定されている。同様に、第2磁石52は、一対の第2ヨーク612a,612b間に挟まれた状態で、第2可動片612に固定されている。第1磁石51は、前面がN極、後面がS極となるように磁極性が設定されている。そのため、第1ヨーク611aはN極に着磁され、第1ヨーク611bはS極に着磁される。一方、第2磁石52は、前面がS極、後面がN極となるように磁極性が設定されている。そのため、第2ヨーク612aはS極に着磁され、第2ヨーク612bはN極に着磁される。
 上述のように構成される発電部6は、可動子61の移動に伴って、コア62を通る磁束の向きが変化することにより、コイル63から電力を発生する。すなわち、可動部材3が第1位置にある状態では、コア62に第1可動片611が接触するので、第1ヨーク611a、コア62、及び第1ヨーク611bにより、第1磁石51の生じる磁束を通す磁路が形成される。これにより、コア62を通る磁束の向きは後ろ向き(前端部から後端部に向かう向き)になる。一方、可動部材3が第1位置から第2位置に移動すると、可動部材3に連動して可動子61も移動する。そして、可動部材3が第2位置にある状態では、コア62に第2可動片612が接触するので、第2ヨーク612b、コア62、及び第2ヨーク612aにより、第2磁石52の生じる磁束を通す磁路が形成される。これにより、コア62を通る磁束の向きは前向き(後端部から前端部に向かう向き)になる。要するに、発電部6は、可動部材3の移動に伴ってコイル63中の磁場が変化することにより、コイル63に誘導電流が流れる、電磁誘導によって発電を行う。
 また、本実施形態では、永久磁石5は、上述のようにコア62を通る磁束の向きを変化させる機能だけでなく、可動部材3を第1位置及び第2位置の各々に保持する吸着力を発生する機能を有している。つまり、可動部材3が第1位置にある状態では、コア62に第1可動片611が接触するので、第1磁石51の生じる磁束によってコア62に第1可動片611が吸着され、可動部材3が第1位置に保持される。一方、可動部材3が第2位置にある状態では、コア62に第2可動片612が接触するので、第2磁石52の生じる磁束によって、コア62に第2可動片612が吸着され、可動部材3が第2位置に保持される。このように、発電部6にて発電するための永久磁石5は、可動部材3を第1位置及び第2位置の各々に保持するための永久磁石として兼用される。
 また、本実施形態では、装置本体1Aは、グランド配線113を更に備えている。グランド配線113は、導電性を有する金属板からなる。グランド配線113は、第1ケース21と第2ケース22との間の空間内において、可動部材3と干渉しないように、第1ケース21の内周面に沿って第1ブロック301の周囲に配置される。グランド配線113は、第1ケース21の第2接続孔215を通して、信号処理回路11の回路グランド(基準電位点)に電気的に接続される。
 (2.3)速動機構
 次に、可動部材3(特に第1ブロック301)、ばね部材7、及び操作子4の詳細な構成について、図5A~図6を参照して説明する。図6では、操作子4を想像線(2点鎖線)で示している。また、図6では、操作子4の回転軸C1を1点鎖線で示しているが、回転軸C1は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
 可動部材3は、図5A及び図5Bに示すように、第1開口部33を挟んで左右方向に対向するように配置された第1保持部31及び第2保持部32にて、ばね部材7を保持する。ここで、可動部材3(第1ブロック301)は、平面視においてばね部材7の四隅に接触し、ばね部材7を保持するように構成されている。具体的には、第1保持部31は、左右方向に直交する幅方向に離間した一対の第1保持片311を有し、一対の第1保持片311にて、ばね部材7の第1端部71に右方から接触する。同様に、第2保持部32は、幅方向に離間した一対の第2保持片321を有し、一対の第2保持片321にて、ばね部材7の第2端部72に左方から接触する。ここでいう「幅方向」は、所定方向(左右方向)と操作方向(上下方向)との両方に直交する方向であって、本実施形態では前後方向である。
 さらに、第1保持部31は、一対の第1保持片311の左側面、つまり第2保持部32との対向面の上端部から、左方にそれぞれ突出する一対の第1突起312を有している。一対の第1突起312は、正面視で略三角形状であって、ばね部材7の第1端部71に上方から接触する。同様に、第2保持部32は、一対の第2保持片321の右側面、つまり第1保持部31との対向面の上端部から、右方にそれぞれ突出する一対の第2突起322を有している。一対の第2突起322は、正面視で略三角形状であって、ばね部材7の第2端部72に上方から接触する。
 さらに、第1保持部31は、一対の第1保持片311の間に、第1凹所34の底面から上方に突出する第1支持台313を有している。第1支持台313は、前後方向において、一対の第1保持片311から離間しており、ばね部材7の第1端部71に下方から接触する。同様に、第2保持部32は、一対の第2保持片321の間に、第2凹所35の底面から上方に突出する第2支持台323を有している。第2支持台323は、前後方向において、一対の第2保持片321から離間しており、ばね部材7の第2端部72に下方から接触する。
 上述した構成によれば、ばね部材7の第1端部71に対しては、第1保持部31が右方、上方及び下方から接触することで、第1端部71の右方、上方及び下方への移動が規制される。また、ばね部材7の第2端部72に対しては、第2保持部32が左方、上方及び下方から接触することで、第2端部72の左方、上方及び下方への移動が規制される。とくに、ばね部材7の左右方向への移動に関しては、一対の第1保持片311及び一対の第2保持片321が、平面視におけるばね部材7の四隅に接触することにより、規制される。
 ここにおいて、ばね部材7は、第1端部71が一対の第1突起312及び第1支持台313間に挟まれ、かつ第2端部72が一対の第2突起322及び第2支持台323間に挟まれることで、脱落しないよう可動部材3に保持されている。そのため、ばね部材7のかかり代(一対の第1突起312及び第1支持台313間への第1端部71の挿入量、一対の第2突起322及び第2支持台323間への第2端部72の挿入量)は、例えば0.5~1.0mm程度に設定されることが好ましい。
 また、操作子4におけるレバー本体403の前後方向の寸法は、一対の第1保持片311間の寸法、及び一対の第2保持片321間の寸法に比べて小さく設定されている。これにより、第1押圧部41は、前後方向において一対の第1保持片311の間に位置する。また、第2押圧部42は、前後方向において一対の第2保持片321の間に位置する。
 このような位置関係により、図6に示すように、操作子4は、一対の第1保持片311の間を通して、第1押圧部41にて、ばね部材7の第1端部71に右方から接触可能となる。同様に、操作子4は、一対の第2保持片321の間を通して、第2押圧部42にて、ばね部材7の第2端部72に左方から接触可能となる。つまり、操作子4は、第1押圧部41にてばね部材7の第1端部71の前後方向の中央部に接触し、又は第2押圧部42にてばね部材7の第2端部72の前後方向の中央部に接触することで、ばね部材7を圧縮する。言い換えれば、操作子4は、ばね部材7の前後方向の中央部に接触することにより、ばね部材7を圧縮する。また、第1押圧部41及び第2押圧部42の下面には、それぞれ第1支持台313及び第2支持台323との干渉を回避するための切欠きが形成されていることが好ましい。
 また、第1押圧部41は、上下方向への移動に伴って左右方向における第2保持部32との距離が変化するように、左右方向において第2保持部32と対向する位置に、上下方向に対して傾斜した第1傾斜面411を有している。言い換えれば、第1押圧部41における、ばね部材7の第1端部71との接触面である左端面は、左下方に向けて傾斜した第1傾斜面411からなる。さらに、第2押圧部42は、上下方向への移動に伴って左右方向における第1保持部31との距離が変化するように、左右方向において第1保持部31と対向する位置に、上下方向に対して傾斜した第2傾斜面421を有している。言い換えれば、第2押圧部42における、ばね部材7の第2端部72との接触面である右端面は、右下方に向けて傾斜した第2傾斜面421からなる。ここでは、第1押圧部41及び第2押圧部42は、いずれも正面視で略三角形状である。
 上述した構成によれば、操作子4が第1操作位置から第2操作位置に移動する際、第1押圧部41が下方に移動することで、第1傾斜面411により、左右方向における第1押圧部41と第2保持部32との間隔が狭くなる。つまり、第1押圧部41が第2保持部32に近づくことになり、下向きの力が第1傾斜面411で左向きの力に変換されて、ばね部材7が圧縮される。その一方で、操作子4が第1操作位置から第2操作位置に移動する際、第2押圧部42が上方に移動することで、第2傾斜面421により、左右方向における第2押圧部42と第1保持部31との間隔が広くなる。つまり、第2押圧部42が第1保持部31から離れることになる。よって、ばね部材7が圧縮された状態では、ばね部材7の第2端部72から第2押圧部42が離れた位置にあるので、ばね部材7の弾性エネルギーの開放時に、第2押圧部42がばね部材7の第2端部72の移動の妨げとなることを回避できる。
 操作子4が第2操作位置から第1操作位置に移動する際も同様に、第2押圧部42が下方に移動することで、第2傾斜面421により、左右方向における第2押圧部42と第1保持部31と間隔が狭くなる。つまり、第2押圧部42が第1保持部31に近づくことになり、下向きの力が第2傾斜面421で右向きの力に変換されて、ばね部材7が圧縮される。その一方で、操作子4が第2操作位置から第1操作位置に移動する際、第1押圧部41が上方に移動することで、第1傾斜面411により、左右方向における第1押圧部41と第2保持部32との間隔が広くなる。よって、ばね部材7が圧縮された状態では、ばね部材7の第1端部71から第1押圧部41が離れた位置にあるので、ばね部材7の弾性エネルギーの開放時に、第1押圧部41がばね部材7の第1端部71の移動の妨げとなることを回避できる。
 このように、第1傾斜面411及び第2傾斜面421は、操作子4に加わる力の向きを変換してばね部材7を圧縮するだけでなく、ばね部材7の弾性エネルギーの開放時には、ばね部材7と操作子4との衝突を回避するための「逃げ」として機能する。
 速動機構を構成する、第1保持部31、第2保持部32、ばね部材7、及び操作子4については、面対称な形状であることが好ましい。ここで、面対称の基準面は、操作子4の回転軸C1を含み、かつ左右方向に直交する平面である。
 (2.4)動作
 以下、本実施形態の装置本体1A及び入力装置10の動作について、図7A~図8Cを参照して説明する。可動部材3(特に第1ブロック301)、ばね部材7、及び操作子4の動作を中心に説明するため、図7A~図8Cでは、図1Bに示した図1AのX1-X1線断面図の一部のみを拡大した図を示す。また、図7A~図8Cでは、力の向きを矢印(F1~F4)で示しているが、これらの矢印は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。また、図7A~図8Cでは、操作子4の回転軸C1を示しているが、回転軸C1は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
 まず、操作子4が第1操作位置から第2操作位置に移動して、可動部材3が第1位置から第2位置に移動するときの装置本体1Aの動作について、図7A~図7Cを参照して説明する。
 可動部材3が第1位置にある場合において、操作子4が操作されていない状態、つまり装置本体1Aの外部から操作子4に力が加わっていない状態では、図7Aに示すように、操作子4は第1操作位置に位置する。この状態では、ばね部材7は、左右方向において第1押圧部41と第2保持部32との間に挟まれている。ばね部材7の第1端部71には第1押圧部41が対向し、ばね部材7の第2端部72には第2保持部32が対向する。ただし、第1端部71と第1押圧部41との間、及び第2端部72と第2保持部32との間の少なくとも一方には、隙間が空いていてもよい。
 この状態で、第1ボタン401に下向きの力F1が作用する(第1ボタン401が押される)と、図7Bに示すように、操作子4は回転軸C1を中心に、正面視で時計回りに回転する。つまり、第1押圧部41は下方に移動するため、第1傾斜面411によって下向きの力が左向きの力に変換されて、ばね部材7の第1端部71を左方に変位させる。このとき、可動部材3は、永久磁石5(ここでは第1磁石51)の生じる吸着力によって、第1位置に保持されているため、第2保持部32は移動しない。したがって、左右方向においては、第1押圧部41が第2保持部32に近づくことになり、ばね部材7の第1端部71及び第2端部72間の間隔が狭くなって、湾曲部73が曲率半径を小さくするように変形する。そのため、ばね部材7は圧縮されることにより、ばね部材7に弾性エネルギーが蓄積され、ばね部材7には復元力が発生する。
 この状態で、第1ボタン401に下向きの力F1が継続的に作用すると、図7Cに示すように、操作子4は回転軸C1を中心に、正面視で時計回りに更に回転する。このとき、第1押圧部41は更に下方に移動するため、第1傾斜面411によって下向きの力が左向きの力に変換されて、ばね部材7の第1端部71を更に左方に変位させる。第1端部71の変位量が大きくなると、ばね部材7の変形量も大きくなるので、ばね部材7に蓄積される弾性エネルギーが徐々に大きくなる。そして、ばね部材7の復元力が永久磁石5(ここでは第1磁石51)の吸着力を超えると、永久磁石5による可動部材3の保持状態が解除され、ばね部材7の弾性エネルギーが解放される。このとき、ばね部材7の第2端部72が第2保持部32を押すことにより、ばね部材7の復元力F2が可動部材3を左方に勢いよく移動させる。その結果、可動部材3は、可動範囲の終端位置である第2位置(図2Bに示す位置)まで、比較的高速に移動する。可動部材3が第1位置から第2位置に移動すると、可動部材3に保持されている可動子61の運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、発電部6にて電力が発生する。
 次に、操作子4が第2操作位置から第1操作位置に移動して、可動部材3が第2位置から第1位置に移動するときの装置本体1Aの動作について、図8A~図8Cを参照して説明する。
 可動部材3が第2位置にある場合において、操作子4が操作されていない状態、つまり装置本体1Aの外部から操作子4に力が加わっていない状態では、図8Aに示すように、操作子4は第2操作位置に位置する。この状態では、ばね部材7は、左右方向において第2押圧部42と第1保持部31との間に挟まれている。ばね部材7の第2端部72には第2押圧部42が対向し、ばね部材7の第1端部71には第1保持部31が対向する。ただし、第2端部72と第2押圧部42との間、及び第1端部71と第1保持部31との間の少なくとも一方には、隙間が空いていてもよい。
 この状態で、第2ボタン402に下向きの力F3が作用する(第2ボタン402が押される)と、図8Bに示すように、操作子4は回転軸C1を中心に、正面視で反時計回りに回転する。つまり、第2押圧部42は下方に移動するため、第2傾斜面421によって下向きの力が右向きの力に変換されて、ばね部材7の第2端部72を右方に変位させる。このとき、可動部材3は、永久磁石5(ここでは第2磁石52)の生じる吸着力によって、第2位置に保持されているため、第1保持部31は移動しない。したがって、左右方向においては、第2押圧部42が第1保持部31に近づくことになり、ばね部材7の第1端部71及び第2端部72間の間隔が狭くなって、湾曲部73が曲率半径を小さくするように変形する。そのため、ばね部材7は圧縮されることにより、ばね部材7に弾性エネルギーが蓄積され、ばね部材7には復元力が発生する。
 この状態で、第2ボタン402に下向きの力F3が継続的に作用すると、図8Cに示すように、操作子4は回転軸C1を中心に、正面視で反時計回りに更に回転する。このとき、第2押圧部42は更に下方に移動するため、第2傾斜面421によって下向きの力が右向きの力に変換されて、ばね部材7の第2端部72を更に右方に変位させる。第2端部72の変位量が大きくなると、ばね部材7の変形量も大きくなるので、ばね部材7に蓄積される弾性エネルギーが徐々に大きくなる。そして、ばね部材7の復元力が永久磁石5(ここでは第2磁石52)の吸着力を超えると、永久磁石5による可動部材3の保持状態が解除され、ばね部材7の弾性エネルギーが解放される。このとき、ばね部材7の第1端部71が第1保持部31を押すことにより、ばね部材7の復元力F4が可動部材3を右方に勢いよく移動させる。その結果、可動部材3は、可動範囲の終端位置である第1位置(図1Bに示す位置)まで、比較的高速に移動する。可動部材3が第2位置から第1位置に移動すると、可動部材3に保持されている可動子61の運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、発電部6にて電力が発生する。
 ここで、ばね部材7の第1端部71及び第2端部72間の間隔がどの程度狭まったときに、永久磁石5による可動部材3の保持状態が解除されるかは、例えば、ばね部材7のばね係数及び永久磁石5の吸着力の大きさ等によって、任意に設定可能である。一例として、上述したようにばね部材7のかかり代が0.5~1.0mm程度の場合には、第1端部71及び第2端部72間の間隔が例えば0.3mm程度狭まったときに、ばね部材7の復元力が永久磁石5の吸着力を超えるように設定されることが好ましい。
 以上説明したように、本実施形態の装置本体1A及び入力装置10では、操作子4の操作(移動)に伴い、可動部材3が第1位置から第2位置へ移動し、又は可動部材3が第2位置から第1位置へ移動する。つまり、可動部材3は、第1位置と第2位置との間を、左右方向に沿って直線的に往復移動する。そして、可動部材3が第1位置から第2位置へ移動する場合、及び第2位置から第1位置へ移動する場合のいずれにおいても、ばね部材7の復元力によって可動部材3が比較的高速に移動する。そのため、可動部材3が第1位置から第2位置に移動する「往路」と、可動部材3が第2位置から第1位置へ移動する「復路」との両方において、発電部6は同じように発電することができる。
 (2.5)発電装置の全体構成
 次に、本実施形態に係る発電装置1及び入力装置10の全体構成について、図9A~図10Bを参照しながら説明する。図9Bは、図9AのX1-X1線断面図である。図10Bは、図10AのX1-X1線断面図である。ここでは、図9A~図10Bに示すように、上記実施形態と同様に、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」の矢印で示す通りに各方向を規定する。これらの方向は入力装置10の使用方向を規定する趣旨ではない。
 本実施形態に係る発電装置1は、上述した装置本体1Aと、スライド部材81と、を備えている。本実施形態では、発電装置1は、スライド部材81を収納するハウジング82を更に備えている。入力装置10は、この発電装置1と、信号処理回路11と、を備えている。言い換えれば、入力装置10は、装置本体1Aと、スライド部材81と、ハウジング82と、信号処理回路11と、を備えている。
 ハウジング82は、下面に開口部を有する箱状に形成されている。ハウジング82は、発電装置1の上カバー23ごと、装置本体1Aの上面を覆うように装置本体1Aに固定されている。ハウジング82と装置本体1Aの上面との間に形成された空間に、スライド部材81の少なくとも一部(押部材83)が収納されている。ハウジング82には、ハウジング82を上下方向に貫通する操作孔821が形成されている。
 ハウジング82は、固定部材2の構成要素に含まれている。つまり、固定部材2は、第1ケース21と、第2ケース22と、ハウジング82と、を有している。第1ケース21とハウジング82との接合は、例えば、レーザ溶着によって実現される。
 スライド部材81は、第1スライド位置と第2スライド位置との間を左右方向に沿って直進移動可能な状態で、固定部材2に保持されている。スライド部材81は、操作子4が第1操作位置にある場合に第1スライド位置に位置し、操作子4が第2操作位置にある場合に第2スライド位置に位置する。ただし、スライド部材81は、可動部材3及び操作子4とは別に移動する。つまり、可動部材3、操作子4及びスライド部材81は、いずれも固定部材2に対して移動可能であるが、可動部材3と操作子4とスライド部材81とは、互いに独立した別部材であって個別に移動可能である。ここでは、第1スライド位置は、図9A及び図9Bに示すように、スライド部材81の可動範囲の左端位置である。第2スライド位置は、図10A及び図10Bに示すように、スライド部材81の可動範囲の右端位置である。本実施形態では、固定部材2に含まれる第1ケース21及びハウジング82にて、スライド部材81が保持されている。
 スライド部材81は、押部材83と、操作突起84と、を有している。押部材83は、左右方向に沿って直進移動可能な状態で固定部材2に保持されている。操作突起84は、押部材83の上面の一部から上方に突出している。操作突起84は、ハウジング82の操作孔821を通して、ハウジング82の上面から上方に突出する。操作突起84の先端面(上面)には、一例として、前後方向に沿う溝が左右方向に複数本並んで形成されている。
 押部材83は、操作子4の第1ボタン401及び第2ボタン402を押すための部材であって、第1ケース21の上面のうち、一対の貫通孔213(図3参照)が形成された部位に対向するように配置されている。本実施形態では、操作突起84が操作されてスライド部材81が第1スライド位置(図9B参照)から第2スライド位置(図10B参照)に移動する際には、押部材83は右方に直進移動する。このとき、押部材83が第1ボタン401を押すことにより、操作子4が回転し、操作子4が第1操作位置から第2操作位置に移動する。そのため、第1押圧部41が第2保持部32に近づく向きに変位し、ばね部材7の復元力により、可動部材3が第1位置から第2位置に移動する(図7A~図7C参照)。反対に、操作突起84が操作されてスライド部材81が第2スライド位置(図10B参照)から第1スライド位置(図9B参照)に移動する際には、押部材83は左方に直進移動する。このとき、押部材83が第2ボタン402を押すことにより、操作子4が回転し、操作子4が第2操作位置から第1操作位置に移動する。そのため、第2押圧部42が第1保持部31に近づく向きに変位し、ばね部材7の復元力により、可動部材3が第2位置から第1位置に移動する(図8A~図8C参照)。
 このように、スライド部材81が第1スライド位置と第2スライド位置との間を移動するときに、操作子4がスライド部材81に押されて、操作子4がスライド部材81に連動するように、発電装置1が構成されている。
 より詳細には、押部材83の右端面は、右下方に向けて傾斜した第1テーパ面832からなる。押部材83の左端面は、左下方に向けて傾斜した第2テーパ面831からなる。言い換えれば、押部材83において操作子4(第1ボタン401及び第2ボタン402)との接触面となる押部材83の下面は、左右方向の中央部に平坦領域を有し、その両側に第1テーパ面832及び第2テーパ面831を有している。これにより、押部材83は、右方に直進移動する際には、第1テーパ面832にて第1ボタン401を徐々に下方に押し込むことができる。押部材83は、左方に直進移動する際には、第2テーパ面831にて第2ボタン402を徐々に下方に押し込むことができる。
 また、第1ケース21の上面における、一対の貫通孔213(図3参照)の前後方向の両側には、押部材83の前後方向への移動を規制する一対のガイド壁216が設けられている。また、ハウジング82及び第1ケース21には、押部材83を上下方向の両側から挟み込むことにより、押部材83の上下方向への移動を規制する規制構造が設けられている。一対のガイド壁216及び規制構造により、押部材83の移動方向が規制され、押部材83は左右方向にのみ移動可能となる。
 以上説明したように、本実施形態に係る発電装置1及び入力装置10は、スライド部材81が第1スライド位置と第2スライド位置との間を移動するときに、操作子4がスライド部材81に押されて、操作子4がスライド部材81に連動する。この構成によれば、スライド部材81によって操作子4が間接的に操作され、スライド部材81の位置(第1スライド位置/第2スライド位置)によって、操作子4の操作状態が変化する。その結果、入力装置10は、スライド部材81が操作される度に、操作子4に連動して発電部6で発生する電気エネルギーを用いて、スライド部材81の位置に応じた検知情報を、信号処理回路11から、例えば受信装置に送信することができる。
 本実施形態では、スライド部材81が第1スライド位置から第2スライド位置に移動する際に、第1押圧部41が第2保持部32に近づく向きに操作子4が移動するが、この例に限らない。すなわち、スライド部材81が第2スライド位置から第1スライド位置に移動する際に、第1押圧部41が第2保持部32に近づく向きに操作子4が移動する構成であってもよい。
 (3)効果
 以上説明した本実施形態に係る発電装置1によれば、第1位置から第2位置への可動部材3の移動と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動とに、同一のばね部材7の復元力が用いられる。つまり、第1位置から第2位置への可動部材3の移動と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動とのいずれにおいても、ばね部材7の復元力によって可動部材3が比較的高速に移動するため、発電部6にて安定した発電量が得られる。そのため、第1位置と第2位置との間で可動部材3が双方向に移動する場合において、比較的安定した発電量を得ながらも、ばね部材7を単一の部材にて実現可能であるから、ばね部材7の部品点数を少なく抑えることができる。したがって、発電装置1の構造の簡略化、及び発電装置1の小型化を図ることができる。
 さらに、第1位置から第2位置への可動部材3の移動と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動とに、同一のばね部材7の復元力が用いられるから、可動部材3の双方向の移動時における、発電部6での発電量のばらつきが小さく抑えられる。つまり、第1位置から第2位置への可動部材3の移動と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動とで、動作が略対称となる。したがって、第1位置から第2位置への可動部材3の移動時と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動時とで、可動部材3の移動速度及びストロークが略均一となり、発電部6の発電量のばらつきを抑制できる。
 また、本実施形態のように、ばね部材7は、所定方向(左右方向)の両端部にそれぞれ第1端部71及び第2端部72を有する板ばねであることが好ましい。この場合に、ばね部材7は、第1端部71と第2端部72との間に、ばね部材7の厚み方向に凸となるように湾曲した湾曲部73を、更に有することが好ましい。この構成によれば、ばね部材7として、可動部材3の移動方向である所定方向において対称な形状の板ばねを採用することができる。したがって、第1位置から第2位置への可動部材3の移動時と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動時とにおける、ばね部材7の復元力のばらつきを抑制できる。この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、例えば、ばね部材7は湾曲部73に代えて所定角度で折り曲げられた屈曲部を有していてもよい。
 また、本実施形態のように、第1保持部31は、所定方向(左右方向)に直交する幅方向(前後方向)に離間した一対の第1保持片311を有し、一対の第1保持片311にてばね部材7に接触するように構成されることが好ましい。この場合、第2保持部32は、幅方向に離間した一対の第2保持片321を有し、一対の第2保持片321にてばね部材7に接触するように構成されることが好ましい。この場合、第1押圧部41は、幅方向において一対の第1保持片311の間に位置し、第2押圧部42は、幅方向において一対の第2保持片321の間に位置することが好ましい。この構成によれば、操作子4は、一対の第1保持片311の間を通して、第1押圧部41にて、ばね部材7を押すことができる。同様に、操作子4は、一対の第2保持片321の間を通して、第2押圧部42にて、ばね部材7を押すことができる。したがって、第1押圧部41又は第2押圧部42がばね部材7を圧縮する際、ばね部材7が幅方向に傾きにくく、ばね部材7を所定方向に沿って真っ直ぐに押すことができる。その結果、ばね部材7の生じる復元力が安定しやすくなる。ただし、この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、例えば、ばね部材7の幅方向の一端部を、第1押圧部41又は第2押圧部42が押すように構成されていてもよい。
 また、本実施形態のように、可動部材3は、所定方向(左右方向)に沿って直進移動可能な状態で固定部材2に保持されていることが好ましい。この構成によれば、可動部材3が直進移動するので、発電装置1の所定方向以外の方向での寸法を極力小さく抑えることができる。例えば、本実施形態のように、クレセントセンサとして入力装置10が用いられる場合、取付対象物である窓枠の幅に収まる程度の、細長い形状の発電装置1を実現できる。ただし、この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、可動部材3は、例えばシーソー構造のように、回転を伴って移動する構成であってもよい。
 また、本実施形態のように、操作子4は、第1操作位置と第2操作位置との間で回転可能な状態で固定部材2に保持されていることが好ましい。この場合、操作子4は、第1操作位置から第2操作位置に移動するとき、第1押圧部41が第2保持部32に近づき、かつ第2押圧部42が第1保持部31から離れる向きに移動するように構成されることが好ましい。この場合、操作子4は、第2操作位置から第1操作位置に移動するとき、第2押圧部42が第1保持部31に近づき、かつ第1押圧部41が第2保持部32から離れる向きに移動するように構成されることが好ましい。この構成によれば、操作子4は、第1操作位置と第2操作位置との間でシーソー動作するので、例えば、第1押圧部41が下方に移動すれば第2押圧部42は上方に移動する。したがって、第1押圧部41及び第2押圧部42のうち、ばね部材7を押さない方の押圧部を、可動部材3の進行経路から退避させることができ、第1押圧部41又は第2押圧部42によって可動部材3の移動が阻害されることを回避できる。その結果、可動部材3の移動が阻害されることによる発電部6での発電量の低下が抑制される。ただし、この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、操作子4はシーソー構造でなくてもよい。
 この場合において、本実施形態のように、操作子4は、第1押圧部41及び第2押圧部42を所定方向(左右方向)に交差する操作方向(上下方向)に移動させるように、固定部材2に対して移動可能に構成されることが好ましい。この場合、第1押圧部41は、操作方向への移動に伴って所定方向における第2保持部32との距離が変化するように、所定方向において第2保持部32と対向する位置に、操作方向に対して傾斜した第1傾斜面411を有することが好ましい。第2押圧部42は、操作方向への移動に伴って所定方向における第1保持部31との距離が変化するように、所定方向において第1保持部31と対向する位置に、操作方向に対して傾斜した第2傾斜面421を有することが好ましい。この構成によれば、第1傾斜面411及び第2傾斜面421が、操作子4に加わる力の向きを変換してばね部材7を圧縮するだけでなく、ばね部材7の弾性エネルギーの開放時には、ばね部材7と操作子4との衝突を回避するための「逃げ」として機能する。したがって、可動部材3の移動が阻害されることによる発電部6での発電量の低下が、より抑制される。ただし、この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、第1押圧部41及び第2押圧部42には傾斜面が無くてもよく、例えば、ばね部材7における第1押圧部41及び第2押圧部42との接触面が傾斜面であってもよい。
 また、本実施形態のように、発電部6は、コア62と、コア62に装着されたコイル63と、を更に有することが好ましい。この場合、発電部6は、可動子61の移動に伴って、コア62を通る磁束の向きが変化することにより、コイル63から電力を発生するように構成されることが好ましい。この構成によれば、可動部材3を第1位置及び第2位置の各々に保持する吸着力を発生するための永久磁石5を、発電部6での発電に兼用することができる。ただし、この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、発電部6は、電磁誘導に限らず、例えば、圧電素子又は磁歪素子を用いて、運動エネルギーを電気エネルギーに変換する構成であってもよい。さらに、吸着力を発生するための永久磁石5とは別に、発電部6での発電用の永久磁石が設けられていてもよい。
 この場合において、本実施形態のように、可動子61は、コア62に対して所定方向(左右方向)の両側に位置する第1可動片611及び第2可動片612を有することが好ましい。第1可動片611は、可動部材3が第1位置にある状態で、コア62に接触するように構成される。第2可動片612は、可動部材3が第2位置にある状態で、コア62に接触するように構成される。この場合、永久磁石5は、第1可動片611に固定された第1磁石51と、第2可動片612に固定された第2磁石52とを有することが好ましい。この構成によれば、第1可動片611及び第2可動片612の間でコア62が相対的に移動するだけの比較的簡単な構成で、コア62を通る磁束の向きを変化させて発電することが可能になる。ただし、この構成は発電装置1に必須の構成ではなく、発電部6は、例えば、単一の永久磁石5のみで、コア62を通る磁束の向きを変化させる構成であってもよい。
 また、本実施形態のように、入力装置10は、発電装置1と、発電部6に電気的に接続され、操作子4に連動して発電部6で発生する電気エネルギーを用いて信号を出力する信号処理回路11と、を備えることが好ましい。この構成によれば、入力装置10の構造の簡略化、及び入力装置10の小型化を図ることができる。さらに、入力装置10においては、信号処理回路11を駆動するための電池などの低容量化、又は省略を図ることができる。
 (4)変形例
 以下、上記実施形態の変形例を列挙する。
 操作子4は、所定方向に離間した第1押圧部41及び第2押圧部42を有していればよく、第1押圧部41と第2押圧部42とは一体に限らず、別体であってもよい。すなわち、第1押圧部41と第2押圧部42とは一部材で一体に構成されていてもよいし、第1押圧部41と第2押圧部42とは別部材からなり、個別に移動可能であってもよい。
 また、入力装置10は、上述したクレセントセンサのように機械部品(クレセント錠)の位置検出に用いられる構成に限らず、例えば、機器の操作用のスイッチとして人に操作される構成であってもよい。この場合に、発電装置1は、操作子4が直接的に人に操作される構成であってもよいし、操作ハンドル等を介して、操作子4が間接的に人に操作される構成であってもよい。
 また、入力装置10において、信号処理回路11に検知情報を送信させるためのスイッチが、発電部6とは別に設けられていてもよい。この場合、信号処理回路11は、発電部6で発生する電力を電源として用い、スイッチのオン/オフに応じて検知信号を生成する。この場合において、スイッチは、操作子4に連動してオン/オフしてもよいし、発電装置1の操作子4とは別に、スイッチを操作するための操作部が設けられてもよい。
 また、信号処理回路11と受信装置との間の通信方式は、電波を伝送媒体とする無線通信に限らず、例えば、赤外線などの光を媒体とする光無線通信、又は有線通信であってもよい。
 また、発電装置1は、第1位置から第2位置への可動部材3の移動と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動とに、ばね部材7で生じる同一の復元力が用いられればよく、ばね部材7が単一の部材であることは、発電装置1に必須の構成ではない。例えば、操作子4と可動部材3との間に、複数のばね部材7が直列的、又は並列的に設けられてもよい。このような場合でも、第1位置から第2位置への可動部材3の移動と、第2位置から第1位置への可動部材3の移動とに、同一の、複数のばね部材7の復元力が用いられる。
 また、ばね部材7は、上記実施形態で例示した構成に限らず、例えば、第1端部71及び第2端部72がカール曲げ加工されていなくてもよい。さらに、ばね部材7は、そもそも板ばねに限らず、例えば圧縮コイルばね、又はトーションばねなどであってもよい。
 また、発電部6において、可動子61側にコア62及びコイル63が設けられ、固定子(つまり固定部材2に対して固定される部材)側に永久磁石5が設けられていてもよい。この構成でも、コア62に対して永久磁石5が相対的に移動するので、可動子61の移動により、コア62を通る磁束の向きを変化させることが可能である。
 また、操作子4は、固定部材2の上面から露出する構成に限らず、固定部材2の側面、又は下面から露出してもよい。固定部材2の側面に操作子4が設けられる場合において、操作子4は、所定方向に沿って第1操作位置と第2操作位置との間を直進移動してもよい。つまり、操作子4は、シーソー構造に限らず、例えば、直動型の押ボタン構造、又はスライド構造などでもよい。
 また、発電部6の可動子61は可動部材3に連動すればよく、可動子61は可動部材3に固定される構成に限らない。例えば、可動子61は、可動部材3の一部であってもよいし、リンクを介して可動部材3に繋がっていてもよい。
 また、発電装置1は、可動部材3が第1位置から第2位置へ移動する際と、可動部材3が第2位置から第1位置へ移動する際との一方でのみ、発電部6で発電を行うように構成されてもよい。
 また、操作子4は、上記実施形態のように、2つのボタン(第1ボタン401及び第2ボタン402)を有する構成に限らず、3つ以上のボタンを有していてもよい。又は、操作子4は、ボタンを1つだけ有していてもよい。
 発電装置1は、入力装置10に用いられる構成に限らず、発電装置1単体で、又は入力装置10以外の器具及び設備などに組み込まれて、用いられてもよい。
 また、入力装置10においては、上記実施形態のように、信号処理回路11が上カバー23内に収納される構成に限らず、信号処理回路11の一部又は全てが、上カバー23外に設けられていてもよい。信号処理回路11は、電源回路、制御回路、メモリ、及び通信回路などに限らず、例えば、センサ、AD変換器、DA変換器、及び受信回路などを構成する電子部品を含んでいてもよい。
 1 発電装置
 1A 装置本体
 2 固定部材
 3 可動部材
 4 操作子
 5 永久磁石
 6 発電部
 7 ばね部材
 10 入力装置
 11 信号処理回路
 21,22 ケース
 23 上カバー
 31 第1保持部
 32 第2保持部
 33 第1開口部
 34 第1凹所
 35 第2凹所
 36 第2開口部
 41 第1押圧部
 42 第2押圧部
 43 軸部
 51 磁石
 52 磁石
 61 可動子
 62 コア
 63 コイル
 64 コイルボビン
 65 接続端子
 71 端部
 72 端部
 73 湾曲部
 81 スライド部材
 82 ハウジング
 83 押部材
 84 操作突起
 111 プリント基板
 112 アンテナ
 113 グランド配線
 114 コンデンサ
 211 収納凹所
 212 取付片
 213 貫通孔
 214 接続孔
 215 接続孔
 216 ガイド壁
 221 ガイド溝
 222 支持壁
 223 リブ
 301 第1ブロック
 302 第2ブロック
 311 保持片
 312 突起
 313 支持台
 321 保持片
 322 突起
 323 支持台
 401 ボタン
 402 ボタン
 403 レバー本体
 411 傾斜面
 421 傾斜面
 611 可動片
 611a,611b,612a,612b ヨーク
 612 可動片
 821 操作孔
 831,832 テーパ面
 C1 回転軸
 F1 力
 F2 復元力
 F3 力
 F4 復元力

Claims (4)

  1.  固定部材と、
     前記固定部材に保持され、前記固定部材に対して第1位置と第2位置との間で第1の方向に沿って移動可能な可動部材と、
     前記可動部材が前記第1位置にある場合に第1操作位置に位置し、前記可動部材が前記第2位置にある場合に第2操作位置に位置するように、前記第1操作位置と前記第2操作位置との間を移動する操作子と、
     前記可動部材を前記第1位置及び前記第2位置の各々に保持する吸着力を発生する磁石と、
     前記可動部材に連動する可動子を有し、前記可動子の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する発電部と、
     前記可動部材に保持され、前記操作子からの力を前記可動部材に伝達するばね部材と、
     前記固定部材に保持されるスライド部材と、
    を備え、
     前記可動部材は、前記第1の方向に互いに離間する第1保持部及び第2保持部を有し、
     前記可動部材は、前記第1保持部と前記第2保持部との間に前記ばね部材を保持し、
     前記操作子は、第1押圧部と第2押圧部を有し、
     前記操作子が前記第1操作位置にある状態において、前記第1押圧部と前記第2保持部とによって前記ばね部材が挟まれ、
     前記操作子が前記第2操作位置にある状態において、前記第2押圧部と前記第1保持部とによって前記ばね部材が挟まれ、
     前記可動部材が前記第1位置にある状態で、前記第1押圧部が前記第2保持部に近づく向きに前記操作子が移動すると、前記第1押圧部及び前記第2保持部にて前記ばね部材が圧縮されて、前記ばね部材は、前記可動部材を前記第1位置から前記第2位置に移動させる復元力を発生し、
     前記可動部材が前記第2位置にある状態で、前記第2押圧部が前記第1保持部に近づく向きに前記操作子が移動すると、前記第2押圧部及び前記第1保持部にて前記ばね部材が圧縮されて、前記ばね部材は、前記可動部材を前記第2位置から前記第1位置に移動させる復元力を発生し、
     前記スライド部材は、前記操作子が前記第1操作位置にある場合に第1スライド位置に位置し、前記操作子が前記第2操作位置にある場合に第2スライド位置に位置し、前記第1スライド位置と前記第2スライド位置との間を前記第1の方向に沿って移動可能であり、
     前記スライド部材が前記第1スライド位置と前記第2スライド位置との間を移動するときに、前記スライド部材は前記操作子を押圧し、
     前記操作子は、前記スライド部材に連動するように構成されている、
     発電装置。
  2.  前記ばね部材は、金属板で構成される板ばねであり、円弧状に湾曲した湾曲部を有する、
     請求項1に記載の発電装置。
  3.  請求項1または2に記載の発電装置と、
     前記発電部に電気的に接続され、前記操作子に連動して前記発電部で発生する前記電気エネルギーを用いて信号を出力する信号処理回路と、を備える、
     入力装置。
  4.  前記信号処理回路がコンデンサを有し、
     前記コンデンサは、前記発電部で発電する電荷を蓄えることが可能である、
     請求項3記載の入力装置。
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