JPH0644215B2 - 押ボタン形リニア出力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はブザー、チャイム、車のクラクション、或いは
ゲーム機、機械の制御等に利用可能な押ボタンの形状
で、出力をリニアな形で取り出せる押ボタン形リニア出
力装置に関するものである。

（従来の技術） 従来は、出力を変化させる素子自体は、抵抗器等が用い
られている。また出力を変化させる回路自体は、無数に
存在している。しかしながら押ボタン形で出力を可変し
て提供するものは無い。

ただ押ボタンスイッチを利用したものの中には、スイッ
チのオン、オフを利用し２段或いは数段に出力をパルス
的に調整するものがあった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、押ボタン形式で出力をリニア的に変化可能と
するものである。即ち近年機械の制御等では数値制御技
術が発達し加工精度が飛躍的に進歩した。ただこの場合
にはあくまでプログラムに基づく作業であり、作業中に
作業者の考えに基づいて制御を変更する場合は困難な場
合があり、手動的に制御することも必要な場合も多い。

かかる場合に操作性の良好な押ボタン形式の出力装置を
提供することにある。

そして本発明では、ホール素子等の磁気変換素子を用い
て行うものである。

ただこの磁気変換素子を用いて出力を出来るだけ直線的
に近づけることが、出力装置としての利用価値を高める
ことになる。

この場合磁界は距離の二乗に反比例して増減する。

従って磁気変換素子に向かって永久磁石を接離したのみ
では十分な出力装置は得られない。

そこで本発明ではある程度出力を直線的に得ることが出
来る出力装置を簡易な構成で得ることとした。

（課題を解決するための手段） 本発明は、箱体１の下方の基部２内に基板７を設け、基
板７上に傾斜させて立設したポール素子等の磁気変換素
子３の下面側に磁気感応面を設け、箱体１の上方に上下
動自在に設けた押片５の下部に永久磁石保持体１０を設
け、永久磁石保持体１０の下部に設けた永久磁石４を、
磁気変換素子３の上方から磁気変換素子３の磁気感応面
の前方を垂直に横切れる位置に設け、押片５の内側の箱
体１内にランプ６等の照光部材を設けたものである。

（作用） 本発明は上述のように構成し以下のように作用する。

本発明は、箱体１の下方の基部２内に設けた基板７にポ
ール素子等の磁気変換素子３を立設すると共に、箱体１
の上方に上下動自在に設けた押片５の下部に永久磁石保
持体１０を設け、永久磁石保持体１０に磁気変換素子３
の前方を横切る永久磁石４を設けたから、押片５を押圧
すると、永久磁石４が磁気変換素子３を横切り、出力を
得ることができ、しかも、箱体１内に磁気変換素子３、
上下動自在にした永久磁石４、押片５等の部材を設け、
押ボタンスイッチと同様の構造にし、押ボタンスイッチ
と同じように操作できるようにしたから、押ボタン形し
てある為に押ボタンスイッチと同じように操作できると
共に、押片５を押圧してリニア出力を得ることができ、
その上、基板７上に傾斜させて立設したポール素子等の
磁気変換素子３の下面側に磁気感応面を設けると共に、
上下動自在にした永久磁石４を、磁気変換素子３の上方
から磁気変換素子３の磁気感応面の前方を垂直に横切れ
るように設けたから、永久磁石４を上下させると、永久
磁石４と磁気変換素子３の磁気感応面の間隔が、永久磁
石４の移動にともなって順次変わり、押片５の押し込み
量で出力を無段階に変えられ、出力調整用のボリュウム
を使用しないで出力を変えることができ、更に、押片５
の内側の箱体１内にランプ６等の照光部材を設けたか
ら、照光して作業が容易にできる。

また、本発明は、押片５を箱体１内に押し込むと、押片
５の下先端に設けてある永久磁石保持体１０も下方に移
動し、これに伴って永久磁石保持体１０に有する永久磁
石４はホール素子等の磁気変換素子の磁気感応面の前方
を横切る方向に移動することにより、磁気感応面に鎖交
する磁束数の量を、押片５の押し込み量に比例して規則
的に増加することになり、その結果出力を直線的に増加
させるように作用する。

更に、磁気感応面の上端より上方に永久磁石４が位置す
る時には、磁気変換素子３の背面に永久磁石４の磁界が
及ぶように、永久磁石４を移動軌跡を設定している。

従って磁気感応面の上端より上方に永久磁石４が位置す
る時には、永久磁石４により形成されている磁束が磁気
変換素子３の背面に作用し、或いは永久磁石４の逆極性
の磁束を磁気変換素子３が感知し、出力は逆方向に引っ
張られて電源電圧の０Ｖに固定させるように作用する。

又そこから永久磁石４の移動により磁気変換素子３の感
応面に対して磁界が切り換わったところから、出力はそ
の磁束に比例して増加していくことが出来る。

また磁気感応面の上端より上方に永久磁石４が位置する
時には、出力を０Ｖに固定させることが出来ることよ
り、従来回路自体が発生していたオフセット電圧を調整
せずに最小限までなくすことが出来るように作用する。

しかも、押片５の内側の箱体１内に照光部材を設け、押
片５自体を照光性を持たせた為に、例えば照光量を押片
５の押し込み量に伴って増光可能とすることが出来、押
し込み量を目視出来、作業性を良好とすることも出来
る。

（実施例） 以下本発明を実施例に基づき詳述する。

プラスチック等適宜材質で製作された箱体１の下方に嵌
合する基部２に基板７を固定し、この基板７上面に磁気
感応面をやや下方に傾けて磁気変換素子３を立設し、下
面には例えば第８図に示す如く集積回路等、磁気変換素
子３により検出される信号を外部に取り出す為の回路の
大部分を設け、永久磁石４の影響を最小限にしている。

更に基板７には、磁気変換素子３の磁気感応面側の前方
に案内孔８が設けられ、この案内孔８内を出入り自在な
案内棒９を先端に有する永久磁石保持体０を前記箱体１
の上部より出入り自在な押片５の下先端に適宜手段で固
設している。

また永久磁石保持体１０は傾けて設けている磁気変換素
子３の磁気感応面に対し相対的に後方から前方に向かっ
て斜めに移動しながら横切る軌跡を通って上下に移動可
能となっており、磁気変換素子３に対し極性を切り変え
るように磁束を与えることが出来る。

又押片５はスプリング１１を介し箱体１から進退可能と
なっておる。このスプリングの重さは使用用途により自
由に変えることが可能で出力には全く影響を及ぼさな
い。また基板７には出力端子１２が設けられ箱体１の底
部から外部に引き出されている。

図中１３は押片５内に設けられているランプ６に接続さ
れている照光用端子である。ランプ６はリニア出力に伴
って光量を増加させる構成としても良い。

第９図は押片５を移動させた時の押片５の押し込み量と
出力特性の関係を示す。

第９図からも判るように、押片５は、最低１〜２mm程度
の領域で直線的な出力特性を得ることが出来る。また磁
気変換素子３を傾けて設けた曲線Ａの例では押片５の変
位量が少ない領域では、ほぼ完全に０Ｖとする状態を得
ることができた。

なお磁気変換素子３を上述実施例の曲線Ｂに示す如く傾
けて設けずに直立の状態として用いた場合には、磁気変
換素子３の感応面より永久磁石４を離して磁束を無くし
た状態にしても回路自体のオフセット電圧が発生して出
力が０Ｖとならない為、出力調整用のボリュウムを付加
する必要がある。

また押片５の押し込み量は、永久磁石４によって磁気変
換素子３の出力が最大となる点以前であることが望まし
い。即ち第９図に示す如く曲線Ａでは1.3mm程度以上の
部分では、ほぼ一定の電圧となるからである。

（発明の効果） 本発明は上述のように構成し押ボタンスイッチ構造自体
が簡易であり安価に生産出来る等の効果を有する他に、
以下の効果を有する。

また、押ボタンスイッチ形の形状で押片を押すことによ
ってリニア出力を得ることが出来る。そしてこの出力は
押片の押し込み量に比例して規則的に増加する為、例え
ばブザー、チャイム、車のクラクションの音量の制御に
利用する場合、或いはゲーム機、機械の制御等広範囲に
利用することが出来る。

更に、磁気変換素子３を傾斜させて設け、磁気感応面を
傾けて設けることにより、出力調整用のボリュウムが不
要になり生産コストの低減を図ることが出来る。

しかも、押片５の内側に照光部材を設け、押片５を照光
性を持たせ作業時に目視により確認出来る効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明の一部切り欠き正面図、第２図は同上底面図、第３
図は同上側面図、第４図は第１図Ａ−Ａ線断面図、第５
図要部拡大斜視図、第６図、第７図は磁気変換素子と永
久磁石との関係を示す拡大断面図、第８図は出力回路の
一例を示す回路図、第９図は出力と押片のストロークの
関係図である。 １は箱体、は２は基部、３は磁気変換素子、４は永久磁
石、５は押片、６はランプ、７は基板、８は案内孔、９
は案内棒、１０は永久磁石保持体、１１はスプリング、
１２は出力端子、１３は照光用端子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱体の下方の基部内に基板を設け、基板上
   に傾斜させて立設したポール素子等の磁気変換素子の下
   面側に磁気感応面を設け、箱体の上方に上下動自在に設
   けた押片の下部に永久磁石保持体を設け、永久磁石保持
   体の下部に設けた永久磁石を、磁気変換素子の上方から
   磁気変換素子の磁気感応面の前方を垂直に横切れる位置
   に設け、押片の内側の箱体内にランプ等の照光部材を設
   けたことを特徴とする、押ボタン形リニア出力装置。