恢復機構、加速機構、發(fā)電裝置、發(fā)送裝置及開關裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及恢復機構、加速機構以及具備恢復機構的發(fā)電裝置、發(fā)送裝置及開關
目.0
【背景技術】
[0002]開關等操作部的恢復機構要求操作部可靠地恢復的位置。另一方面，恢復機構要求能夠以更小的力操作操作部。
[0003]在專利文獻I中記載有通過由兩個彈簧構成的合成彈簧機構對操作桿賦予力的卡止片安裝裝置。合成彈簧機構使操作桿恢復。
[0004]在專利文獻2中記載有具備磁鐵、線圈、可動部及彈簧，將可動部的機械能量轉換成電能的電磁能量轉換器。在可動部上連接有彈簧，彈簧對可動部施力，以使可動部恢復到規(guī)定的位置。
[0005]例如，在通過動作部的位移引起的電磁感應而進行發(fā)電的發(fā)電裝置中，動作部快速位移一方的發(fā)電效率提高。在這種發(fā)電裝置中，在通過恢復機構使動作部自恢復的情況下，要求操作所需的力較小及動作部相對于操作高速地位移。
[0006]另外，即使發(fā)電裝置以外，有時對恢復機構也要求操作所需的力小及動作部相對于操作高速地位移。
[0007]專利文獻1:日本公開專利公報“特開平7 - 61431號公報(1995年3月7日公開)，，
[0008]專利文獻2:美國專利申請公開第2011/0285487號說明書(2011年11月24日公開)
[0009]在專利文獻I的構成中，發(fā)揮作用的動作部和利用者操作的操作部的位置關系一定，故而不能使動作部相對于操作高速地位移。
[0010]在專利文獻2的構成中，在發(fā)揮作用的可動部上直接連接有恢復用的彈簧，故而操作可動部所需的力較大。另外，也不能使可動部相對于操作高速地位移。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明一方面的目的在于實現(xiàn)操作所需的力較小，且動作部相對于操作能夠高速地位移的恢復機構。
[0012]本發(fā)明提供一種操作部及動作部的恢復機構，具備操作部、動作部、基部、在所述操作部和所述動作部之間產(chǎn)生作用的第一彈簧、在所述操作部和所述基部之間產(chǎn)生作用的第二彈簧，所述操作部通過外力從第一位置向第二位置運動，并且通過從所述第二彈簧賦予的力從所述第二位置向所述第一位置運動，所述動作部根據(jù)所述操作部在所述第一位置和所述第二位置之間的運動而在第三位置和第四位置之間運動，所述第一彈簧通過由對所述操作部施加的外力及從所述第二彈簧賦予的力的至少任一方蓄積的彈性能量而使所述動作部運動，所述第二彈簧通過由對所述操作部施加的外力蓄積的彈性能量而使所述操作部恢復到所述第一位置，在所述動作部處于所述第三位置及所述第四位置中的至少任一位置的情況下，對所述動作部作用要將所述動作部保持在該位置的保持力，所述操作部處于所述第一位置時所述第二彈簧的力施加于所述操作部的方向與所述操作部處于所述第二位置時所述第二彈簧的力施加于所述操作部的方向不平行，對所述第二彈簧的力中的所述操作部的運動方向的成分而言，將所述操作部恢復的方向設為正，與所述操作部處于所述第一位置時相比，所述操作部處于所述第二位置時的所述操作部的運動方向的成分較小。
[0013]本發(fā)明提供一種動作部的加速機構，其具備操作部、動作部、基部、在所述操作部和所述動作部之間產(chǎn)生作用的第一彈簧、在所述動作部和所述基部之間產(chǎn)生作用的第三彈簧，所述操作部通過外力從第一位置向第二位置運動，所述動作部根據(jù)所述操作部在所述第一位置和所述第二位置之間的運動而在第三位置和第四位置之間運動，所述第一彈簧通過由對所述操作部施加的外力蓄積的彈性能量而使所述動作部運動，在所述動作部處于所述第三位置及所述第四位置中的至少任一位置的情況下，對所述動作部作用要將所述動作部保持在該位置的保持力，所述動作部處于所述第三位置時所述第三彈簧的力施加于所述動作部的方向與所述動作部處于所述第四位置時所述第三彈簧的力施加于所述動作部的方向不平行，對所述第三彈簧的力中的所述動作部的運動方向的成分而言，將所述動作部從所述第四位置恢復到所述第三位置的方向設為正，與所述動作部處于所述第三位置時相比，所述動作部處于所述第四位置時的所述動作部的運動方向的成分較小。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，不管操作速度如何都能夠使動作部高速地運動。另外，能夠降低操作部的操作所需的外力的最大值。
【附圖說明】
[0015]圖1是表示本發(fā)明一實施方式的恢復機構的概略構成的圖；
[0016]圖2是表示上述恢復機構的操作及恢復的動作的概要的圖；
[0017]圖3是表示上述恢復機構的FS特性的圖；
[0018]圖4是表示上述恢復機構的FS特性的具體例的圖；
[0019]圖5是表示保持力的具體例的圖；
[0020]圖6是表示本發(fā)明另一實施方式的恢復機構的操作及恢復的動作的概要的圖；
[0021]圖7是表示本發(fā)明又一實施方式的恢復機構的操作及恢復的動作的概要的圖；
[0022]圖8是本發(fā)明再一實施方式的恢復機構的操作及恢復的動作的概要的圖；
[0023]圖9是表示第二彈簧的具體例的圖；
[0024]圖10是表示相對于操作部對稱地配置兩個第二彈簧的構成的圖；
[0025]圖11是表示第一彈簧的變形例的圖；
[0026]圖12是表示本發(fā)明再一實施方式的恢復機構的構成的圖；
[0027]圖13是表示本發(fā)明再一實施方式的恢復機構的構成的圖；
[0028]圖14是表示本發(fā)明再一實施方式的開關裝置的構成的側面圖；
[0029]圖15是表示上述開關裝置的構成的立體圖；
[0030]圖16是表示上述開關裝置的發(fā)電模塊的構成的立體圖；
[0031]圖17是表示上述發(fā)電模塊的構成的正面圖；
[0032]圖18是表示具備可旋轉的桿的限位開關的構成的圖；
[0033]圖19是表示參考例I的恢復機構的操作及恢復的動作的概要的圖；
[0034]圖20是表示參考例I的恢復機構的FS特性的圖；
[0035]圖21是表示本發(fā)明再一實施方式的恢復機構的操作及恢復的動作的概要的圖；
[0036]圖22是表示上述恢復機構的FS特性的圖；
[0037]圖23是表示本發(fā)明再一實施方式的恢復機構的結構及FS特性的圖。
[0038]標記說明
[0039]1:第一彈簧
[0040]2:第二彈簧
[0041]3:第三彈簧
[0042]4:第四彈簧
[0043]5:第五彈簧
[0044]10、30?36:恢復機構
[0045]11:操作部
[0046]Ila:操作點
[0047]12:動作部
[0048]12a:動作點
[0049]12e:連接點
[0050]13:基部
[0051]14:柱塞
[0052]21a,21b:磁鐵
[0053]23a、23b:粘接體
[0054]24:彈性體
[0055]40:開關裝置
[0056]41:框體
[0057]42:線圈
[0058]43a、43b:磁軛
[0059]44:磁鐵
[0060]45:發(fā)送裝置
[0061]50、51:恢復機構(加速機構)
【具體實施方式】
[0062]為了便于說明，在各項目中，有時對與上述項目所示的部件具有相同功能的部件標注相同的標記并適當省略其說明。首先，對參考例的恢復機構進行說明。
[0063]〔參考例I〕
[0064]圖19是表示參考例I的恢復機構100的操作及恢復的動作的概要的圖?；謴蜋C構100具備操作部101、動作部102、基部103、加速用彈簧111及恢復用彈簧112。加速用彈簧111將操作部101和動作部102連接?；謴陀脧椈?12將操作部101和基部103連接?；謴陀脧椈?12對操作部101作用的方向與加速用彈簧111對操作部101作用的方向平行。
[0065]操作部101可以在第一位置和第二位置之間位移。動作部102可以在第三位置和第四位置之間位移。基部103被固定。操作部101可位移的方向、動作部102可位移的方向、恢復用彈簧112的作用方向及加速用彈簧111的作用方向相互平行。
[0066]在動作部102處于第三位置時，對動作部102作用要將動作部102保持在第三位置的保持力。在動作部102處于第四位置時，對動作部102作用要將動作部102保持在第四位置的保持力。
[0067]圖19 (a)表示恢復機構100的初始狀態(tài)。初始狀態(tài)是未對操作部101施加外力的狀態(tài)。初始狀態(tài)下，動作部102通過保持力而保持在第三位置。另外，初始狀態(tài)下，操作部101通過壓縮的恢復用彈簧112的恢復力被向第一位置壓靠。
[0068]圖19(b)表示施加對操作部101操作的力(操作力)而使操作部101位移的狀態(tài)。當對操作部101施加作為外力的操作力時，操作部101從第一位置向第二位置位移。隨著操作部101的位移，恢復用彈簧112及加速用彈簧111被壓縮。
[0069]當壓縮的加速用彈簧111的恢復力比對動作部102作用的保持力大時，通過壓縮的加速用彈簧111的恢復力，動作部102從第三位置向第四位置位移(圖19(C))。位移到第四位置的動作部102通過保持力以該狀態(tài)保持在第四位置(圖19(d))。以上，操作操作部101及動作部102時的動作結束。
[0070]壓縮的加速用彈簧111的恢復力超過保持力而釋放蓄積的彈性能量時，動作部102利用加速用彈簧111移動。S卩，與操作部101的運動速度無關，動作部102利用加速用彈簧111高速地移動。
[0071]當對操作部101的操作力消失時，通過壓縮的恢復用彈簧112的恢復力使操作部101開始從第二位置向第一位置移動(圖19(e))。此時，動作部102為通過保持力保持在第四位置的狀態(tài)。因此，隨著操作部101的位移，加速用彈簧111比自然長度更伸長(圖19(e) (f))。操作部101位移到第一位置。
[0072]當伸長的加速用彈簧111的恢復力比對動作部102作用的保持力大時，通過伸長的加速用彈簧111的恢復力使動作部102從第四位置向第三位置位移(圖19(g))。位移到第三位置的動作部102通過保持力以該狀態(tài)保持在第三位置(圖19(h))。以上，恢復操作部101及動作部102時的動作結束。
[0073]伸長的加速用彈簧111的恢復力超過保持力而釋放蓄積的彈性能量時，動作部102利用加速用彈簧111而動作。即，與恢復的操作部101的運動速度無關，動作部102利用加速用彈簧111高速地移動。
[0074]這樣，通過恢復用彈簧112、加速用彈簧111和對動作部102作用的保持力，與操作部101的運動速度無關，能夠利用加速用彈簧111使動作部102高速地移動。
[0075](FS 特性)
[0076]圖20是表示參考例I的恢復機構100的FS特性的圖。橫軸表示操作部101的S(行程)，縱軸表示F(力)。圖20中表示有加速用彈簧111的力(恢復力)、恢復用彈簧112的力、操作力。利用者為了操作操作部101所需的力為操作力。在各行程位置，操作所需的操作力為恢復用彈簧力和加速用彈簧力的合力。力為正表示對操作部101施加向上(第二位置向第一位置的方向)的力。需要的操作力也可以稱為操作部101進行恢復的向上的力(恢復力)。
[0077]自然長度下，各彈簧的力為零。在此，恢復用彈簧112的力一定。這是假定，恢復用彈簧112具有較小的彈簧常數(shù)，且預先在初始位置大幅度壓縮的理想狀況。實際上，恢復用彈簧112的力也隨著行程的增加而線形地增加。在整個行程中，恢復用彈簧112比自然長度壓縮。加速用彈簧111的力為負時，加速用彈簧111比自然長度伸長。加速用彈簧111的力為正時，加速用彈簧111比自然長度壓縮。
[0078]圖19 (a)所示的初始狀態(tài)與例如操作部101處于行程SO的位置時對應。圖19 (d)所示的狀態(tài)與例如操作部101處于行程S3位置時對應。但是，操作部101的第一位置只要在行程SO到SI之間即可。操作部101的第二位置從行程S2到S3之間即可。
[0079](操作時)
[0080]當對操作部101施加操作力而使操作部101從第一位置(SO)位移時，壓縮加速用彈簧111，恢復力(彈簧力)線形地增加。即，操作所需要的操作力也增加。此外，即使超過行程SI，動作部102通過保持力也保持在第三位置，因此，繼續(xù)壓縮加速用彈簧111。
[0081]操作部101的行程到達S2時，被壓縮的加速用彈簧111的恢復力超過第三位置的保持力。因此，在行程S2中，動作部102從第三位置向第四位置位移。隨著該位移，釋放被壓縮的加速用彈簧111，加速用彈簧1