(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向とこれと逆向きの第２の方向へ移動する付勢スライダと、前記付勢スライダに支持された磁石と、前記磁石の移動によって内部を通過する磁束が変化する磁性体のヨーク部材と、前記ヨーク部材内の磁束の変化により発電するコイルと、が設けられた発電入力装置において、
前記磁石は、前記ヨーク部材に与える磁束が互いに逆向きである第１の着磁部と第２の着磁部とを有し、前記第１の着磁部が第１の方向側で、前記第２の着磁部が第２の方向側に並んで位置し、前記付勢スライダを第１の方向と第２の方向へ付勢する切替えばね部材が設けられており、
（１）前記第１の着磁部が前記ヨーク部材に対向しているときに、前記切替えばね部材によって前記付勢スライダが第２の方向へ付勢され、
（２）前記付勢スライダが第１の方向へ移動させられると、前記第１の着磁部と前記第２の着磁部との境界部が前記ヨーク部材との対向部を通過する前に、前記切替えばね部材による付勢方向が、第２の方向から第１の方向へ切替えられ、
（３）前記付勢スライダが第１の方向へ移動した後は、前記第２の着磁部が前記ヨーク部材に対向するとともに、前記切替えばね部材によって前記付勢スライダが第１の方向へ付勢され、
（４）前記付勢スライダが第２の方向へ移動するときは、前記境界部が前記ヨーク部材との対向部を通過する前に、前記切替えばね部材による付勢方向が、第１の方向から第２の方向へ切替えられる、
ことを特徴とする発電入力装置。
【請求項２】
前記磁石は、前記付勢スライダに、第１の方向と第２の方向へ所定距離だけ相対移動自在に支持されている請求項１記載の発電入力装置。
【請求項３】
前記磁石は、磁石保持部材に保持されており、前記磁石保持部材が、前記付勢スライダに、第１の方向と第２の方向へ所定距離だけ相対移動自在に支持されている請求項２記載の発電入力装置。
【請求項４】
前記（１）で、前記第１の着磁部が前記ヨーク部材に対向しているときと、前記（３）で、前記第２の着磁部が前記ヨークに対向しているときに、前記磁石と前記前記ヨーク部材との間で前記磁石を停止させる磁気保持力が作用しており、
前記切替えばね部材が前記付勢スライダを第１の方向と第２の方向へ移動させる力が、前記磁気保磁力よりも大きい請求項２または３記載の発電入力装置。
【請求項５】
第１の方向と第２の方向へ移動する操作スライダが設けられ、前記操作スライダによって、前記付勢スライダが第１の方向と第２の方向へ移動させられる請求項１ないし４のいずれかに記載の発電入力装置。
【請求項６】
前記付勢スライダは、前記操作スライダに、第１の方向と第２の方向へ所定距離だけ相対移動自在に支持されており、
前記（２）で、前記切替えばね部材による付勢方向が、第２の方向から第１の方向へ切替えられたときに、前記付勢スライダが、前記操作スライダに拘束されることなく第１の方向へ移動し、
前記（４）で、前記切替えばね部材による付勢方向が、第１の方向から第２の方向へ切替えられたときに、前記付勢スライダが、前記操作スライダに拘束されることなく第２の方向へ移動する請求項５記載の発電入力装置。
【請求項７】
前記切替えばね部材は、トーションばねである請求項１ないし６のいずれかに記載の発電入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁石を支持しているスライダ材を移動させて、ヨーク部材内の磁束の向きを変化させ、これによりコイルに電力を誘起する発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に発電入力装置に関する発明が記載されている。
この発電入力装置は、磁路形成部材を有している。磁路形成部材は第１腕部と第２腕部を有しており、それぞれの腕部の周囲に巻かれた発電コイルが設けられている。第１腕部と第２腕部の間に駆動体（回動体）が設けられている。駆動体は、第１の着磁面と第２の着磁面を有する磁石と、第１の着磁面に固着された第１の磁化部材および第２の着磁面に固着された第２の磁化部材を有している。【０００３】
駆動体は、第１の磁化部材が第１腕部に対向し第２磁化部材が第２腕部に対向する第１の姿勢と、第１の磁化部材が第２腕部に対向し第２磁化部材が第１腕部に対向する第２の姿勢で安定状態になる。【０００４】
操作部材によって動作させられるスライド部材に連結長穴が形成され、駆動体に設けられた連結ピンが連結長穴に摺動自在に挿入されている。【０００５】
操作部材が押されると、その押圧力が第１弾性部材を介してスライド部材に伝達され、前記連結長穴と連結ピンとが摺動し、スライド部材の動きが駆動体の回転力に変換される。駆動体が回転して、第１の姿勢から第２の姿勢に変化するときに磁路形成部材内の磁束の向きが変化し、発電コイルに電力が誘起される。操作部材の押圧力を解除すると、第２弾性部材の付勢力でスライド部材が復帰させられる。このとき、スライド部材の復帰力で駆動体が第２の姿勢から第１の姿勢に回動し、磁路形成部材内の磁束の向きが再び変化して、このときも発電コイルに電力が誘起される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１３９２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、操作部材が押されるときに、その押圧力が第１弾性部材を介してスライド部材に作用し、第１弾性部材の補助力が加わることで、駆動体の姿勢が変化する速さをより速くすることができる、と記載されている。【０００８】
しかし、特許文献１に記載の発電入力装置は、押圧部材が押されたときに、スライド部材が移動する力を駆動体の回転力に変換しているため、操作力を発電力に変換するときの運動の伝達効率が悪い。しかも、駆動体は、もっぱら磁石の力で、第１の姿勢と、第２の姿勢で安定状態になるため、押圧部材の押圧操作によって、駆動体の回動力を速めることに限界がある。【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、操作部材の押圧操作力を磁石の移動力に効率よく変換して、常に磁石を高速で移動させて、大きい起電力を発揮することができる発電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の方向とこれと逆向きの第２の方向へ移動する付勢スライダと、前記付勢スライダに支持された磁石と、前記磁石の移動によって内部を通過する磁束が変化する磁性体のヨーク部材と、前記ヨーク部材内の磁束の変化により発電するコイルと、が設けられた発電入力装置において、
前記磁石は、前記ヨーク部材に与える磁束が互いに逆向きである第１の着磁部と第２の着磁部とを有し、前記第１の着磁部が第１の方向側で、前記第２の着磁部が第２の方向側に並んで位置し、前記付勢スライダを第１の方向と第２の方向へ付勢する切替えばね部材が設けられており、
（１）前記第１の着磁部が前記ヨーク部材に対向しているときに、前記切替えばね部材によって前記付勢スライダが第２の方向へ付勢され、
（２）前記付勢スライダが第１の方向へ移動させられると、前記第１の着磁部と前記第２の着磁部との境界部が前記ヨーク部材との対向部を通過する前に、前記切替えばね部材による付勢方向が、第２の方向から第１の方向へ切替えられ、
（３）前記付勢スライダが第１の方向へ移動した後は、前記第２の着磁部が前記ヨーク部材に対向するとともに、前記切替えばね部材によって前記付勢スライダが第１の方向へ付勢され、
（４）前記付勢スライダが第２の方向へ移動するときは、前記境界部が前記ヨーク部材との対向部を通過する前に、前記切替えばね部材による付勢方向が、第１の方向から第２の方向へ切替えられる、
ことを特徴とするものである。【００１１】
本発明の発電入力装置は、前記磁石は、前記付勢スライダに、第１の方向と第２の方向へ所定距離だけ相対移動自在に支持されているものである。【００１２】
本発明の発電入力装置は、前記磁石は、磁石保持部材に保持されており、前記磁石保持部材が、前記付勢スライダに、第１の方向と第２の方向へ所定距離だけ相対移動自在に支持されているものが好ましい。【００１３】
本発明の発電入力装置は、前記（１）で、前記第１の着磁部が前記ヨーク部材に対向しているときと、前記（３）で、前記第２の着磁部が前記ヨークに対向しているときに、前記磁石と前記前記ヨーク部材との間で前記磁石を停止させる磁気保持力が作用しており、
前記切替えばね部材が前記付勢スライダを第１の方向と第２の方向へ移動させる力が、前記磁気保磁力よりも大きいものである。【００１４】
本発明の発電入力装置は、第１の方向と第２の方向へ移動する操作スライダが設けられ、前記操作スライダによって、前記付勢スライダが第１の方向と第２の方向へ移動させられるものとして構成できる。【００１５】
この場合に、前記付勢スライダは、前記操作スライダに、第１の方向と第２の方向へ所定距離だけ相対移動自在に支持されており、
前記（２）で、前記切替えばね部材による付勢方向が、第２の方向から第１の方向へ切替えられたときに、前記付勢スライダが、前記操作スライダに拘束されることなく第１の方向へ移動し、
前記（４）で、前記切替えばね部材による付勢方向が、第１の方向から第２の方向へ切替えられたときに、前記付勢スライダが、前記操作スライダに拘束されることなく第２の方向へ移動するものが好ましい。
本発明の発電入力装置は、前記切替えばね部材は、トーションばねである。【００１６】
なお、本発明での、付勢スライダおよび磁石の第１の方向と第２の方向への移動とは、付勢スライダと磁石が直線的に往復動作することに限られず、付勢スライダと磁石とが回動移動するものも含まれる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の発電入力装置は、トーションばねなどの切替えばね部材によって、付勢スライダが付勢されている。付勢スライダが第１の方向へ移動するときには、磁石の第１の着磁部と第２の着磁部の境界部が、ヨーク部材との対向部を通過する前に切替えばね部材による付勢方向が第２の方向から第１の方向へ切り替わるので、磁石が第１の方向へ高速に移動し、ヨーク部材内の磁束が急速に反転することになり、コイルに大きな電力を誘導することができる。これは、付勢スライダが第２の方向へ移動するときも同じである。【００１８】
また、磁石または磁石を保持している磁石保持部材が、付勢スライダに第１の方向と第２の方向へ相対移動自在に支持されていると、付勢スライダが第１の方向へ移動するときと、第２の方向へ移動するときの双方において、第１の着磁部と第２の着磁部の境界部が、ヨーク部材との対向部に至る前に切替えばね部材の付勢方向を切替えることができ、境界部がヨークとの対向部を移動するときの磁石の移動速度を速めることが可能になる。【００１９】
さらに、操作スライダを設け、付勢スライダが、操作スライダに対して第１の方向と第２の方向へ相対移動自在であると、操作スライダを第１の方向などに押圧操作しているときに、操作スライダの移動速度に拘束されることなく、切替えばね部材の付勢力で付勢スライダを高速に移動させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。
【図３】本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解斜視図である。
【図４】本実施形態の磁石を表す説明図である。
【図５】本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。
【図６】本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。
【図７】本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す斜視図である。
【図８】本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す側面図および断面図である。
【図９】本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
【図１０】本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
【図１１】本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す斜視図である。
【図１２】本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す側面図および断面図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。
【図１４】本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。
【図１５】本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解斜視図である。
【図１６】本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。
【図１７】本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。
【図１８】本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す正面図である。
【図１９】本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す斜視図である。
【図２０】本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す側面図および断面図である。
【図２１】本実施形態の操作スライダが押し込まれている途中の状態を表す正面図である。
【図２２】本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
【図２３】本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
【図２４】本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す正面図である。
【図２５】本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す斜視図である。
【図２６】本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す側面図および断面図である。
【図２７】本実施形態の操作スライダが復帰する途中の状態を表す正面図である。
【図２８】操作スライダと付勢スライダおよび磁石の第１の方向（Ｙ２方向）への移動を連続的に示す説明図、
【図２９】操作スライダと付勢スライダおよび磁石の第２の方向（Ｙ１方向）への移動を連続的に示す説明図、
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００２２】
各図では、Ｘ１が左方向、Ｘ２が右方向、Ｙ１が上方向で第２の方向、Ｙ２が下方向で第１の方向、Ｚ１がローラ部材の回転軸に沿う方向であって手前側、Ｚ２がローラ部材の回転軸に沿う方向であって奥側である。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。
図２は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。
図３は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解斜視図である。
図４は、本実施形態の磁石を表す説明図である。
【００２４】
図１〜図３に表したように、本実施形態に係る発電入力装置１は、第１の筐体１１と、第２の筐体１２と、第１の筐体１１と第２の筐体１２との間の内部に設けられた内部構造体２と、を備える。
【００２５】
図２および図３に表したように、内部構造体２は、コア２１と、ヨーク部材２３と、コイル２５と、ローラ部材２７と、磁石２９と、スライド部材３１と、切替えばね部材３３と、復帰ばね部材であるコイルばね３５とを有する。
【００２６】
コア２１は、Ｙ１−Ｙ２方向に延びている。コア２１は、コイル２５を保持するコイル保持部材３９の一方の孔（図３ではＹ１側の孔）３９ａに通され、コイル２５の内部に通され、コイル保持部材３９の他方の孔（図３ではＹ２側の孔）３９ｂに通された状態で保持されている。コア２１は、例えば鉄（Ｆｅ）などの磁性材料により形成され、磁気回路の少なくとも一部を構成する。磁気回路の詳細については、後述する。
【００２７】
ヨーク部材２３は、例えば鉄（Ｆｅ）などの磁性材料により形成され、磁気回路の少なくとも一部を構成する。ヨーク部材２３は、コア２１に接続された、第１のヨーク２３ａと、第２のヨーク２３ｂと、を有する。図３に表したように、第１のヨーク２３ａは、コア２１の一方の端部（図３ではＹ１側の端部）２１ａが第１のヨーク２３ａの孔２６ａに通されることにより、コア２１に接続されている。第２のヨーク２３ｂは、コア２１の他方の端部（図３ではＹ２側の端部）２１ｂが第２のヨーク２３ｂの孔２６ｂに通されることにより、コア２１に接続されている。
【００２８】
コイル２５は、コイル保持部材３９に保持され、内部にコア２１が通されている。コイル２５の軸は、Ｙ１−Ｙ２方向に延びている。コイル２５の導線の一端は、コイル保持部材３９に取り付けられた一方の端子４１に電気的に接続されている。コイル２５の導線の他端は、コイル保持部材３９に取り付けられた他方の端子４１に電気的に接続されている。コイル２５は、磁気回路を通る磁束の変化により電圧を発生する。コイル２５が電圧を発生する構成の詳細については、後述する。
【００２９】
ローラ部材２７は、例えば鉄（Ｆｅ）などの磁性材料により形成され、磁気回路の少なくとも一部を構成し、本発明ではローラ部材２７がヨーク部材の一部として機能する。ローラ部材２７は、ヨーク部材２３に対して回動自在に支持され、第１のローラ２７ａと、第２のローラ２７ｂと、を有する。第１のローラ２７ａは、第１のヨーク２３ａの突起部２４ａに保持され、突起部２４ａが延びる方向に沿う軸を中心として回動自在に第１のヨーク２３ａに支持されている。第２のローラ２７ｂは、第２のヨーク２３ｂの突起部２４ｂに保持され、突起部２４ｂが延びる方向に沿う軸を中心とし回動自在に第２のヨーク２３ｂに支持されている。
【００３０】
磁石２９は、ローラ部材２７に接触して設けられている。具体的には、磁石２９は、第１のローラ２７ａと、第２のローラ２７ｂと、の間に挟まれ、第１のローラ２７ａの円周面２８ａ（例えば図５参照）、および第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂ（例えば図５参照）に接触している。なお、第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂの少なくともいずれかには、例えばゴムなどの非磁性体が設けられていてもよい。この場合には、磁石２９は、非磁性体を介して第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂに間接的に接触する。このように、磁束が磁石２９とローラ部材２７との間を通過する限りにおいて、例えばゴムなどの非磁性体が第１のローラ２７ａの円周面２８ａおよび第２のローラ２７ｂの円周面２８ｂの少なくともいずれかに設けられていてもよい。
【００３１】
本実施の形態では、第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂが、磁石に接触しまたは非磁性体を介して接触することで、ヨーク部材２３が磁石２９に対向する構造である。ただし、本発明では、第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂを設けることなく、ヨーク部材２３の一部が隙間を介して磁石２９に対向し、または非磁性体を介して磁石２９に接触している構造であってもよい。
【００３２】
図４（ａ）〜図４（ｃ）に表したように、磁石２９は、板状の永久磁石であり、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、を有する。第１の着磁部２９ａは、磁石２９のうちの第１の方向側（Ｙ２側）に設けられ、両面において互いに異なる極性を有する。第２の着磁部２９ｂは、磁石２９のうちの第２の方向側（Ｙ１側）に設けられ、両面において互いに異なる極性を有する。第１の着磁部２９ａおよび第２の着磁部２９ｂは、磁石２９のうちで互いに隣接している。
【００３３】
第１の着磁部２９ａの一方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ２側の面）２９１ａは、例えばＮ極に着磁されている。第１の着磁部２９ａの他方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ１側の面）２９１ｂは、例えばＳ極に着磁されている。一方で、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ２側の面）２９２ａは、例えばＳ極に着磁されている。第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面（図４（ａ）〜図４（ｃ）ではＸ１側の面）２９２ｂは、例えばＮ極に着磁されている。このように、第２の着磁部２９ｂは、第１の着磁部２９ａの両側の着磁面の極性が互いに入れ替わった極性を両面に有する。
【００３４】
図３に表すように、スライド部材３１は、操作スライダ３１ａと、付勢スライダ３１ｂと、を有し、外部からの操作力に基づいてローラ部材２７の回転の接線方向に沿うＹ２方向（第１の方向）に移動する。操作スライダ３１ａの下部には、復帰ばね部材であるコイルばね３５が設けられている。コイルばね３５の一端は、操作スライダ３１ａの下部に取り付けられている。コイルばね３５の他端は、第１の筐体１１に取り付けられている。コイルばね３５は、操作スライダ３１ａをＹ１方向（第２の方向）へ付勢している。外部からの操作力が操作スライダ３１ａに加えられると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向（第１の方向）へ移動する。外部からの操作力が解除されると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１の方向（第２の方向）へ復帰移動する。
【００３５】
付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａに対してＹ２方向（第１の方向）およびＹ１方向（第２の方向）に摺動自在に保持されている。すなわち、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａに対し、相対的にＹ１−Ｙ２方向へ移動できる。付勢スライダ３１ｂは、磁石２９がＹ１−Ｙ２方向に移動可能な隙間を内部に有し、磁石２９は、付勢スライダ３１ｂの内部においてＹ１−Ｙ２方向にわずかな距離だけ移動可能である。磁石２９は、磁石保持部材３７（図２および図３参照）に保持されている。磁石保持部材３７は、磁石２９を保持した状態で、付勢スライダ３１ｂに対してＹ１−Ｙ２方向にわずかな距離だけ摺動自在に保持されている。
【００３６】
操作スライダ３１ａ、付勢スライダ３１ｂ、および磁石保持部材３７は、例えば樹脂材料により形成されている。磁石保持部材３７は、磁石２９の周囲を覆っており、磁石２９に衝撃が加わることを抑えることができる。つまり、磁石保持部材３７は、緩衝部材として機能し、上下に移動して付勢スライダ３１ｂに当たったときの衝撃を緩和するためのものである。
【００３７】
切替えばね部材３３は、トーションばねであり、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向およびＹ２方向に付勢している。切替えばね部材３３は、第１のトーションばね３３ａと、第２のトーションばね３３ｂと、から構成されている。図２および図３に表したように、第１のトーションばね３３ａは、付勢スライダ３１ｂのＸ２側に設けられている。第２のトーションばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂのＸ１側に設けられている。つまり、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂは、Ｘ１−Ｘ２方向に並んで配置されている。
【００３８】
第１のトーションばね３３ａの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第１のトーションばね３３ａの他端は、第２の筐体１２などの固定部に取り付けられている。第２のトーションばね３３ｂの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第２のトーションばね３３ｂの他端は、第２の筐体１２などの固定部に取り付けられている。
【００３９】
図２と図５に示すように、第１のトーションばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置するときは、第１のトーションばね３３ａが、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向へ付勢する。一方で、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、第１のトーションばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に位置すると、第１のトーションばね３３ａは、付勢スライダ３１ｂをＹ２方向へ付勢する。
【００４０】
同様に、第２のトーションばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置するときは、第２のトーションばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向へ付勢する。一方で、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、第２のトーションばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に位置すると、第２のトーションばね３３ｂは、付勢スライダ３１ｂをＹ２方向へ付勢する。このようにして、切替えばね部材３３は、付勢スライダ３１ｂをＹ１方向およびＹ２方向に付勢している。
【００４１】
次に、本実施形態に係る発電入力装置の動作について、図面を参照しつつ説明する。
以下では、説明の便宜上、第１の筐体１１および第２の筐体１２を省略し、内部構造体２を表す図面を用いて説明する。
【００４２】
図２８（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）には、操作スライダ３１ａが第１の方向（Ｙ２方向）へ押し込まれるときの、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂおよび磁石２９の相対的な位置が順に模式的に示されている。図２９（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）には、操作スライダ３１ａが第２の方向（Ｙ１方向）へ復帰動作するときの、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂおよび磁石２９の相対的な位置が順に模式的に示されている。以下、図５以下の各図と図２８および図２９の各図を比較して参照しながら、発電入力装置１の動作を説明する。
【００４３】
図５は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。
図６は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。
図６（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に表した切断面Ｃ１−Ｃ１における断面図である。
【００４４】
図５〜図６（ｂ）に表したように、外部からの操作力が操作スライダ３１ａに作用していないときには、操作スライダ３１ａは、復帰ばね部材であるコイルばね３５の付勢力でＹ１側に復帰させられている。
【００４５】
このときには、図６（ａ）に表したように、第１のトーションばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する。また、図２８（ａ）に表されるように、第２のトーションばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端（ｉ）が、第２の筐体１２に取付けられた他端（ｉｉ）よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂの付勢力によりＹ１側に付勢されて復帰している。このとき、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間Ｓ２が付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されている。
【００４６】
図６（ａ）に表されるように、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｚ１方向の成分Ｆａｚを有する。第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｚ２方向の成分Ｆｂｚを有する。このように、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｚとは反対方向の成分Ｆａｚを有する。
【００４７】
これにより、Ｚ１−Ｚ２方向において、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａの成分Ｆａｚと、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｚと、を互いに相殺することができる。これにより、一方向だけの付勢力が付勢スライダ３１ｂに対して加わることを抑え、付勢スライダ３１ｂのより円滑な移動を実現することができる。これは、図７〜図１２（ｂ）に関して後述する状態においても同じである。
【００４８】
図５および図６（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。第１のローラ２７ａは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。第１の着磁部２９ａは第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂとの間で、磁気保持力で保持されている。
【００４９】
このとき、図６（ａ）と図２８（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ１が磁石保持部材３７のＹ１側に形成されている。
【００５０】
図６（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行であり、仮想直線Ｌ１は磁石２９の移動方向であるＹ１−Ｙ２方向と直交している。第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１のローラ２７ａと磁石２９との接触位置と、第２のローラ２７ｂと磁石２９との接触位置と、を結ぶ仮想直線に相当する。また、仮想直線Ｌ１は、磁石２９と、第１のローラ２７ａならびに第２のローラ２７ｂとの対向中心線である。第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂを設けない実施の形態の場合には、仮想直線Ｌ１は、磁石２９とヨーク部材２３との対向中心線である。
【００５１】
図５に表した二点鎖線の矢印のように、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａから出た磁束は、第１のローラ２７ａと、第１のヨーク２３ａと、コア２１と、第２のヨーク２３ｂと、第２のローラ２７ｂと、をこの順に通り、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂに入る。これにより、操作スライダ３１ａが自由位置にある状態において、磁気回路が構成されている。
【００５２】
図７は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図８は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図８（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に表した切断面Ｃ２−Ｃ２における断面図である。
【００５３】
外部からＹ２方向（第１の方向）の操作力（押圧力）が操作スライダ３１ａに作用すると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ２方向へ移動すると、操作スライダ３１ａで付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ押され、操作スライダ３１ａとともに付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動する。
【００５４】
磁石２９は、第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂとの間において磁力で保持されているため、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し始めたときに磁石２９は動かず、図８（ａ）と図２８（ｂ）に示すように、 それまで磁石保持部材３７のＹ１側に形成されていた隙間Ｓ１がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の上部に接触する。
その代りに、図８（ａ）と図２８（ｂ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ３が磁石保持部材３７のＹ２側に形成される。なお、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ２は、維持されたままである。
【００５５】
操作スライダ３１ａがＹ２方向へ押されて、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動させられる。付勢スライダ３１ｂが、図２８（ｂ）の位置からさらにＹ２方向へ押され、図７および図８（ａ）および図２８（ｃ）の位置に至ると、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが、中立姿勢になる。
【００５６】
本願明細書において、「中立姿勢」とは、トーションばねの一端（ｉ）の位置が、トーションばねの他端（ｉｉ）の位置に対して水平面（Ｘ−Ｚ平面）において並んだ姿勢をいう。あるいは、「中立姿勢」とは、トーションばねが任意の部材（本実施形態では付勢スライダ３１ｂ）に与える付勢力が、水平方向の成分のみを有し、鉛直方向（Ｙ１−Ｙ２方向）の成分を有していない姿勢をいう。
【００５７】
第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にあるとき、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂのそれぞれのたわみが最大となる。図８（ｂ）に示すように、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にあるとき、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂとつり合っている。
【００５８】
図７および図８（ｂ）に表したように、操作スライダ３１ａの押し込み時において、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にあるとき、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９との接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。図２８（ｃ）に示すように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａ上に位置している。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍 の第１の着磁部２９ａ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する直前の状態である。
【００５９】
第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある状態から、図２８（ｄ）に示すように、 さらに操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へ押され、操作スライダ３１ａによって付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ押されると、第１のトーションばね３３ａの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端が、第２の筐体１２に取付けられた他端よりもＹ２側に移動する。そのため、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａが、Ｙ２方向の成分Ｆａｙを有するように変換させられる。また、図２８（ｄ）に表されるように、第２のトーションばね３３ｂの付勢スライダ３１ｂに取付けられた一端（ｉ）も、第２の筐体１２に取付けられた他端（ｉｉ）よりもＹ２側に移動する。そのため、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂも、Ｙ２方向の成分Ｆｂｙを有するように変換させられる。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂによりＹ２方向に付勢される。
【００６０】
このとき、付勢スライダ３１ｂが操作スライダ３１ａとは別体として設けられ、図２８（ｃ）の時点で、隙間Ｓ２が付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていたため、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂの付勢力がＹ２方向に切替えられた瞬間に、付勢スライダ３１ｂが、操作スライダ３１ａとは独立してＹ２方向に移動させられる。そして、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間では、付勢スライダ３１ｂのＹ１側に隙間Ｓ４が形成される。
【００６１】
付勢スライダ３１ｂの動きと、操作スライダ３１ａの動きと、を別の動きに設定することができるため、付勢スライダ３１ｂは、外部操作の速度（操作スライダ３１ａの速度）にほとんど影響を受けることなく、より速い速度でＹ２方向へ移動することができる。付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂの付勢力によりＹ２方向へ加速されて移動する。
【００６２】
操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動すると、図９および図１０（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。
【００６３】
すなわち、図９に表した二点鎖線の矢印ように、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）から出た磁束は、第２のローラ２７ｂと、第２のヨーク２３ｂと、コア２１と、第１のヨーク２３ａと、第１のローラ２７ａと、をこの順に通り、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面２９２ａに入る。これにより、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化し、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。
【００６４】
これにより、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。
【００６５】
なお、図９は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図１０は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図１０（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に表した切断面Ｃ３−Ｃ３における断面図である。
【００６６】
図９と図１０では、図２９（ａ）にも示すように、操作スライダ３１ａによって付勢スライダ３１ｂがさらに押し下げられ、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間では、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に隙間Ｓ２が形成される。
【００６７】
図１１は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す斜視図である。
図１２は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す側面図および断面図である。
図１２（ａ）は、本実施形態の内部構造体２をＸ２方向に見たときの側面図である。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に表した切断面Ｃ４−Ｃ４における断面図である。
【００６８】
図９と図１０（ｂ）および図２９（ａ）に示すように、操作スライダ３１ａがＹ２方向に最も押し込まれた状態から、操作スライダ３１ａに作用する外部からの操作力が解除されると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へ復帰移動する。図９と図１０（ｂ）および図２９（ａ）の状態では、磁石２９の第２の着磁部２９ｂが、第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂの間で、磁気力で保持されている。そのため、操作スライダ３１ａがＹ１方向へ移動し始めた直後は、磁石２９が動くことがなく、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ移動して、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ２がなくなり、操作スライダ３１ａが付勢スライダ３１ｂの下部に接触し、図２９（ｂ）に表したように、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間に、隙間Ｓ４が付勢スライダ３１ｂのＹ１側に形成される。
【００６９】
さらに、操作スライダ３１ａがＹ１方向へ移動し、付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ移動すると、図２９（ｂ）に示すように、磁石保持部材３７ と付勢スライダ３１ｂとの間では、磁石保持部材３７のＹ２側に形成されていた隙間Ｓ３がなくなって、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の下部に接触する。そして、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ１が磁石保持部材３７のＹ１側に形成される。
【００７０】
コイルばね３５の付勢力で、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂが、図１１および図１２（ａ）および図２９（ｃ）の位置に移動すると、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが、中立姿勢になる。操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢になった時点では、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂに存在する。図２９（ｃ）に示すように、仮想直線Ｌ１は、第２の着磁部２９ｂに位置している。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃ の近傍の第２の着磁部２９ｂ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する直前の状態である。
【００７１】
第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある状態から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へさらに移動させられ、第１のトーションばね３３ａの一端が第１のトーションばね３３ａの他端よりもＹ１側に位置すると、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａが、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有するようになる。また、第２のトーションばね３３ｂの一端（ｉ）が第２のトーションばね３３ｂの他端（ｉｉ）よりもＹ１側に位置し、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂが、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する（図２９（ｄ）参照）ようになる。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂによりＹ１方向に付勢される。
【００７２】
このとき、図２９（ｃ）から図２９（ｄ）に示すように、操作スライダ３１ａに対して付勢スライダ３１ｂが先行してＹ１方向へ移動できるため、コイルばね３５の付勢力による操作スライダ３１ａのＹ１方向への移動速度が遅くても、付勢スライダ３１ｂが操作スライダ３１ａに拘束されることなく、高速でＹ１方向へ移動する。
【００７３】
磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ高速で移動し、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ急激に変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。すなわち、磁束の向きは、図５に関して前述した磁束の向きと同じになる。
【００７４】
すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。このように、本実施形態に係る発電入力装置１によれば、操作スライダ３１ａの押し込み時および復帰時の両方において、コイル２５に誘導起電力が発生する。
【００７５】
本実施形態に係る発電入力装置１では、図２８（ｃ）の状態で、磁石２９の第１の着磁部２９ａが、第１のローラ２７ａと第２のローラ２７ｂにおいて磁気保磁力で保持されている。そのため、図２８（ｃ）からさらに付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動したときに、第１のトーションばね３３ａの付勢力Ｆａの、Ｙ２方向の成分Ｆａｙと、第２のトーションばね３３ｂの付勢力Ｆｂの、Ｙ２方向の成分Ｆｂｙとの総和が、第１の着磁部２９ａを磁力で保持している力よりも大きいことが必要である。これは、図２９に示すように、付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ復帰するときも同じである。
【００７６】
本実施形態に係る発電入力装置１では、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂの付勢力が付勢スライダ３１ｂに与えられるが、磁石２９を保持している磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂの内部でＹ１−Ｙ２方向への移動余裕（隙間Ｓ１，Ｓ３）を有している。その結果、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動するときは、図２８（ｃ）に示すように、第１の着磁部２９ａと第２の着磁部２９ｂとの境界部が仮想直線Ｌ１を通過する直前に、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂを中立姿勢にでき、付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ復帰移動するときも、図２９（ｃ）に示すように、第１の着磁部２９ａと第２の着磁部２９ｂとの境界部が仮想直線Ｌ１を通過する直前に、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂを中立姿勢に設定することができる。
【００７７】
よって、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動するときに、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂのＹ２方向 への付勢力で、第１の着磁部２９ａと第２の着磁部２９ｂとの境界部が、仮想直線Ｌ１を 通過することになり、付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ復帰移動するときにも、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂのＹ１方向への付勢力で、第１の着磁部２９ａと第２の着磁部２９ｂとの境界部を、仮想直線Ｌ１に通過させることができる。したがって、ヨーク部材の内部に導かれる磁束の向きを高速に反転させることができる。
【００７８】
また、操作スライダ３１ａに対して付勢スライダ３１ｂがＹ１−Ｙ２方向へ移動余裕（隙間Ｓ２，Ｓ４）を有しているため、図２８（ｃ）から図２８（ｄ）にかけて、第１のトーションばね３３ａと第２のトーションばね３３ｂのＹ２方向への付勢力 で、付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動するときに、操作スライダ３１ａが、付勢スライダ３１ｂの高速移動を妨げることがない。これは、図２９（ｃ）から図２９（ｄ）にかけて、操作スライダ３１ａがＹ１方向へ復帰するときも同じである。
【００７９】
次に、本発明の他の実施形態に係る発電入力装置について説明する。
図１３は、本発明の他の実施形態に係る発電入力装置を表す斜視図である。
図１４は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す斜視図である。
図１５は、本実施形態に係る発電入力装置の内部構造を表す分解図である。
【００８０】
図１３〜図１５は、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、第１の筐体１１と、第２の筐体１２と、第１の筐体１１と第２の筐体１２との間の内部に設けられた内部構造体２Ａと、を備える。
【００８１】
図１４および図１５に表したように、内部構造体２Ａは、コア２１と、ヨーク部材２３と、コイル２５と、ローラ部材２７と、磁石２９と、スライド部材３１と、切替えばね部材３３と、を有する。
【００８２】
コア２１は、Ｘ１−Ｘ２方向に延びている。これに伴い、コア２１に巻かれたコイル２５の軸は、Ｘ１−Ｘ２方向に延びている。コア２１およびコイル２５の配置において、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、図１〜図３に関して前述した発電入力装置１とは異なる。
【００８３】
また、操作スライダ３１ａの下部には、２つのコイルばね３５がＸ１−Ｘ２方向に並んで配置されている。２つのコイルばね３５のそれぞれの一端は、操作スライダ３１ａの下部に取り付けられている。２つのコイルばね３５のそれぞれの他端は、第１の筐体１１に取り付けられている。２つのコイルばね３５は、操作スライダ３１ａをＹ１方向へ付勢している。コイルばね３５の設置数において、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、図１〜図３に関して前述した発電入力装置１とは異なる。
【００８４】
付勢スライダ３１ｂのＸ２側には、第１のトーションばね３３ａが設けられている。第１のトーションばね３３ａの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第１のトーションばね３３ａの他端は、第２の筐体１２に取り付けられている。付勢スライダ３１ｂのＸ１側には、第２のトーションばね３３ｂが設けられている。第２のトーションばね３３ｂの一端は、付勢スライダ３１ｂに取り付けられている。第２のトーションばね３３ｂの他端は、第２の筐体１２に取り付けられている。
【００８５】
第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａ（図１８参照）は、Ｘ１方向の成分Ｆａｘ（図１８参照）を有する。第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂ（図１８参照）は、Ｘ２方向の成分Ｆｂｘを有する。第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力の水平面（Ｘ−Ｚ平面）内の成分において、本実施形態に係る発電入力装置１Ａは、図１〜図３に関して前述した発電入力装置１とは異なる。
【００８６】
その他の各部材の構造、材料、および配置は、図１〜図３に関して前述した通りである。また、本実施形態に係る発電入力装置１Ａが備える磁石２９は、図４に関して前述した通りである。
【００８７】
次に、本実施形態に係る発電入力装置の動作について、図面を参照しつつ説明する。
以下では、説明の便宜上、第１の筐体１１および第２の筐体１２を省略し、内部構造体２Ａを表す図面を用いて説明する。
【００８８】
図１６は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す斜視図である。
図１７は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す側面図および断面図である。
図１８は、本実施形態の操作スライダが自由位置にある状態を表す正面図である。
図１７（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に表した切断面Ｃ５−Ｃ５における断面図である。
図１８は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。この動作状態は、図２８（ａ）に相当している。
【００８９】
図１６〜図１８に表したように、外部からの操作力が操作スライダ３１ａに作用していないときには、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１側に位置している。
【００９０】
このときには、図１８に表したように、第１のトーションばね３３ａの一端が第１のトーションばね３３ａの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する。また、第２のトーションばね３３ｂの一端が第２のトーションばね３３ｂの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂの付勢力によりＹ１側に位置している。そして、図１７（ａ）に表したように、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間Ｓ６が付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されている。
【００９１】
また、図１８に表したように、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｘ１方向の成分Ｆａｘを有する。第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｘ２方向の成分Ｆｂｘを有する。このように、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｘとは反対方向の成分Ｆａｘを有する。
【００９２】
これにより、Ｘ１−Ｘ２方向において、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａの成分Ｆａｘと、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂの成分Ｆｂｘと、を互いに相殺することができる。これにより、一方向だけの付勢力が付勢スライダ３１ｂに対して加わることを抑え、付勢スライダ３１ｂのより円滑な移動を実現することができる。これは、図１９〜図２７に関して後述する状態においても同じである。
【００９３】
図１６および図１７（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。第１のローラ２７ａは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、磁性材料により形成されているため、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。
【００９４】
このとき、図１７（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ５が磁石保持部材３７のＹ１側に形成されている。
【００９５】
図１７（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。第１のローラ２７ａの回転中心２７１ａと、第２のローラ２７ｂの回転中心２７１ｂと、を結ぶ仮想直線Ｌ１は、第１のローラ２７ａと磁石２９との接触位置と、第２のローラ２７ｂと磁石２９との接触位置と、を結ぶ仮想直線に相当する。
【００９６】
図１６に表した二点鎖線の矢印のように、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａから出た磁束は、第１のローラ２７ａと、第１のヨーク２３ａと、コア２１と、第２のヨーク２３ｂと、第２のローラ２７ｂと、をこの順に通り、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂに入る。これにより、操作スライダ３１ａが自由位置にある状態において、磁気回路が構成されている。
【００９７】
図１９は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図２０は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図２１は、本実施形態の操作スライダが押し込まれたときの状態を表す正面図である。
図２０（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に表した切断面Ｃ６−Ｃ６における断面図である。図２１は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。この動作状態は図２８（ｃ）に相当している。
【００９８】
外部からＹ２方向の操作力が操作スライダ３１ａに作用すると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ２方向へ移動すると、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａから力を受け、操作スライダ３１ａとともにＹ２方向へ移動する。
【００９９】
すると、磁石保持部材３７のＹ１側に形成されていた隙間Ｓ５がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の上部に接触する。これにより、図２０（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ７が磁石保持部材３７のＹ２側に形成される。なお、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ６は、維持されたままである。
【０１００】
操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動する。すると、図２１に表したように、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂは、中立姿勢になる。
【０１０１】
第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂのそれぞれのたわみが最大となる。第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある場合において、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂとつり合っている。
【０１０２】
図２１に表したように 、操作スライダ３１ａの押し込み時において、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａに存在する。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍の第１の着磁部２９ａ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する直前の状態である。
【０１０３】
そのため、第１のローラ２７ａは、第１の着磁部２９ａの一方の着磁面２９１ａ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、第１の着磁部２９ａの他方の着磁面２９１ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）に磁気的に吸引されている。そして、図１６に関して前述した磁気回路と同じ磁気回路が構成されている。言い換えれば、図１６に関して前述した磁気回路（図１６に表した二点鎖線の矢印参照）が維持されている。図１７（ｂ）に関して前述したように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。
【０１０４】
図２２は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す斜視図である。
図２３は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す側面図および断面図である。
図２４は、本実施形態の操作スライダが最も押し込まれたときの状態を表す正面図である。
図２３（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に表した切断面Ｃ７−Ｃ７における断面図である。
図２４は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。この動作状態は、図２９（ａ）に相当している。
【０１０５】
図１９〜図２０に関して前述した中立姿勢から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力に対抗しつつＹ２方向へさらに移動すると、第１のトーションばね３３ａの一端が第１のトーションばね３３ａの他端よりもＹ２側に位置する。そのため、図２４に表したように、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ２方向の成分Ｆａｙを有する。また、第２のトーションばね３３ｂの一端が第２のトーションばね３３ｂの他端よりもＹ２側に位置する。そのため、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ２方向の成分Ｆｂｙを有する。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂによりＹ２方向に付勢される。
【０１０６】
このとき、付勢スライダ３１ｂが操作スライダ３１ａとは別体として設けられ、隙間Ｓ６が付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されているため、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａとは別にＹ２方向に移動することができる。これにより、付勢スライダ３１ｂの動きと、操作スライダ３１ａの動きと、を別の動きに設定することができ、付勢スライダ３１ｂは、外部操作の速度（操作スライダ３１ａの速度）にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。つまり、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂの付勢力によりＹ２方向へ加速される。
【０１０７】
すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ加速される。このとき、隙間Ｓ７が磁石保持部材３７のＹ２側に形成されているため、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂとは別にＹ２方向に移動することができる。これにより、磁石２９は、外部操作の速度にほとんど影響を受けることなく、より速い速度で移動することができる。
【０１０８】
操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ２方向へ移動すると、図２２および図２３（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。
【０１０９】
すなわち、図２２に表した二点鎖線の矢印ように、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂ（図４（ａ）〜図４（ｃ）参照）から出た磁束は、第２のローラ２７ｂと、第２のヨーク２３ｂと、コア２１と、第１のヨーク２３ａと、第１のローラ２７ａと、をこの順に通り、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面２９２ａ に入る。これにより、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第１の着磁部２９ａから第２の着磁部２９ｂへ変化したときに、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。
【０１１０】
すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ２方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。
【０１１１】
図２５は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す斜視図である。
図２６は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す側面図および断面図である。
図２７は、本実施形態の操作スライダが復帰するときの状態を表す正面図である。
図２６（ａ）は、本実施形態の内部構造体２ＡをＸ２方向に見たときの側面図である。図２６（ｂ）は、図２６（ａ）に表した切断面Ｃ８−Ｃ８における断面図である。図２７は、本実施形態の内部構造体２ＡをＺ２方向に見たときの正面図である。この動作状態は、図２９（ｃ）に相当している。
【０１１２】
図２２〜図２４に表した状態から、操作スライダ３１ａに作用する外部からの操作力が解除されると、操作スライダ３１ａは、コイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へ移動する。操作スライダ３１ａがＹ１方向へ移動すると、付勢スライダ３１ｂのＹ２側に形成されていた隙間Ｓ６がなくなり、操作スライダ３１ａが付勢スライダ３１ｂの下部に接触する。これにより、操作スライダ３１ａと付勢スライダ３１ｂとの間には、隙間（図示せず）が付勢スライダ３１ｂのＹ１側に形成される。
【０１１３】
操作スライダ３１ａがＹ１方向へさらに移動すると、付勢スライダ３１ｂは、操作スライダ３１ａから力を受け、操作スライダ３１ａとともにＹ１方向へ移動する。
【０１１４】
すると、磁石保持部材３７のＹ２側に形成されていた隙間Ｓ７がなくなり、付勢スライダ３１ｂが磁石保持部材３７の下部に接触する。これにより、図２６（ａ）に表したように、付勢スライダ３１ｂと磁石保持部材３７との間には、隙間Ｓ５が磁石保持部材３７のＹ１側に形成される。
【０１１５】
操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へさらに移動すると、磁石保持部材３７は、付勢スライダ３１ｂから力を受け、磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ移動する。すると、図２７に表したように、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂは、中立姿勢になる。
【０１１６】
図２５および図２６（ｂ）に表したように、操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある場合には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂに存在する。具体的には、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、境界面２９ｃの近傍の第２の着磁部２９ｂ側に存在する。言い換えれば、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置は、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する直前の状態である。
【０１１７】
そのため、第１のローラ２７ａは、第２の着磁部２９ｂの一方の着磁面２９２ａに磁気的に吸引されている。また、第２のローラ２７ｂは、第２の着磁部２９ｂの他方の着磁面２９２ｂに磁気的に吸引されている。そして、図２２に関して前述した磁気回路と同じ磁気回路が構成されている。言い換えれば、図２２に関して前述した磁気回路（図２２に表した二点鎖線の矢印参照）が維持されている。図１７（ｂ）に関して前述したように、仮想直線Ｌ１は、第１の着磁部２９ａと、第２の着磁部２９ｂと、の間の境界面２９ｃに対して平行である。
【０１１８】
操作スライダ３１ａの復帰時において、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂが中立姿勢にある状態から、操作スライダ３１ａがコイルばね３５の付勢力によりＹ１方向へさらに移動すると、第１のトーションばね３３ａの一端が第１のトーションばね３３ａの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第１のトーションばね３３ａが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆａは、Ｙ１方向の成分Ｆａｙを有する（図１８参照）。また、第２のトーションばね３３ｂの一端が第２のトーションばね３３ｂの他端よりもＹ１側に位置する。そのため、第２のトーションばね３３ｂが付勢スライダ３１ｂに与える付勢力Ｆｂは、Ｙ１方向の成分Ｆｂｙを有する（図１８参照）。これにより、付勢スライダ３１ｂは、第１のトーションばね３３ａおよび第２のトーションばね３３ｂによりＹ１方向に付勢される。
【０１１９】
操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向へ移動し、磁石保持部材３７が磁石２９を保持した状態でＹ１方向へ移動すると、図１６および図１７（ｂ）に表したように、第１のローラ２７ａおよび第２のローラ２７ｂと、磁石２９と、の接触位置が、第２の着磁部２９ｂから第１の着磁部２９ａへ変化する。すると、コア２１、ヨーク部材２３およびローラ部材２７を通る磁束の向きが反転する。すなわち、磁束の向きは、図１６に関して 前述した磁束の向きと同じになる。
【０１２０】
すると、コア２１に巻かれたコイル２５の内部を通る磁束の向きが反転する。これにより、操作スライダ３１ａおよび付勢スライダ３１ｂがＹ１方向に移動するときに、コイル２５に誘導起電力が発生する。このように、本実施形態に係る発電入力装置１Ａによれば、操作スライダ３１ａの押し込み時および復帰時の両方において、コイル２５に誘導起電力が発生する。
【０１２１】
本実施形態に係る発電入力装置１Ａによれば、コア２１がＸ１−Ｘ２方向に延び、コア２１に巻かれたコイル２５の軸がＸ１−Ｘ２方向に延びているため、Ｙ１−Ｙ２方向において発電入力装置１Ａの小型化を図ることができる。また、図１〜図１２に関して前述した発電入力装置１の効果と同じ効果が得られる。
【０１２２】
なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、磁石および付勢スライダが、操作力により回動するものであってもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１  発電入力装置
１Ａ  発電入力装置
２  内部構造体
２Ａ  内部構造体
１１  第１の筐体
１２  第２の筐体
２１  コア
２１ａ  端部
２１ｂ  端部
２３  ヨーク部材
２３ａ  第１のヨーク
２３ｂ  第２のヨーク
２４ａ  突起部
２４ｂ  突起部
２５  コイル
２６ａ  孔
２６ｂ  孔
２７  ローラ部材
２７ａ  第１のローラ
２７ｂ  第２のローラ
２８ａ  円周面
２８ｂ  円周面
２９  磁石
２９ａ  第１の着磁部
２９ｂ  第２の着磁部
２９ｃ  境界面
３１  スライド部材
３１ａ  操作スライダ
３１ｂ  付勢スライダ
３３  切替えばね部材
３３ａ  第１のトーションばね
３３ｂ  第２のトーションばね
３５  コイルばね
３７  磁石保持部材
３９  コイル保持部材
３９ａ  孔
３９ｂ  孔
４１  端子
２７１ａ  回転中心
２７１ｂ  回転中心
２９１ａ  面
２９１ｂ  面
２９２ａ  面
２９２ｂ  面
Ｃ１  切断面
Ｃ２  切断面
Ｃ３  切断面
Ｃ４  切断面
Ｃ５  切断面
Ｃ６  切断面
Ｃ７  切断面
Ｃ８  切断面
Ｆａ  付勢力
Ｆａｘ  成分
Ｆａｙ  成分
Ｆａｚ  成分
Ｆｂ  付勢力
Ｆｂｘ  成分
Ｆｂｙ  成分
Ｆｂｚ  成分
Ｌ１  仮想直線
Ｓ１  隙間
Ｓ２  隙間
Ｓ３  隙間
Ｓ４  隙間
Ｓ５  隙間
Ｓ６  隙間
Ｓ７  隙間
【図１】
0006678245.tif 000002
【図２】
0006678245.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0006678245.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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