JPS5834730Y2 - 二次元制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は操縦杆、特に摺動接点のない無接触形の二次元
制御装置に関する。

一般にＣＲＴディスプレイのカーソル制御、ＴＶゲーム
、及び模型飛行機等の二次元制御は、第１図に示すよう
な操縦杆１が用いられている。

この操縦杆１はＸ及びＹの２個の固定トランスデユーサ
２及び３を持ち杆４が零の位置で夫々Ｘ、Ｙ平面に正対
するように構成されている。

即ち、杆４はＸ、Ｙ２方向に自由に回転出来、Ｚ軸と一
致したとき各固定トランスデユーサ軸サ３の出力が零と
なるものである。

そして杆４がＺ軸から変位すると、杆４のＸ及びＹ方向
のかん角成分を夫々のトランスデユーサ軸２ａ、３ａの
回転角に分解し、電気出力信号を発生するようにしてい
る。

しかしながら、このような構造の操縦杆１は、杆４の動
きをベアリング５や保合ピン６及びクランク７等の機構
部品により機械的にＸ、Ｙ成分に分解し固定トランスデ
ユーサ軸２ａ、３ｂを回転させて行うものであるから、
構造が複雑となり、動作が円滑に行い難い欠点があった
。

又、一般にトランスデユーサ軸、３はボリュウム等の可
変抵抗器を用いるため、摺動ノイズを生じたり、摩耗に
より短寿命となる欠点を有しており、品質面や操作上の
改善が要望されていた。

本考案は以上に鑑み提案されたもので、摺動ノイズや摩
耗部分を無くして信頼性の高い二次元制御装置を提供す
る。

本考案に係る二次元制御装置は一対の磁気抵抗素子が、
互に素子面を直交して配置される。

そしてこれらの磁気抵抗素子と対向した位置に、操作杆
に取付けられ一対の磁極を有する永久磁石が、前記素子
面と磁石の磁軸を自由に傾斜して回転出来るように支持
され、いわゆる歳差運動が出来るように配置される。

従って操作杆をＸ、Ｙ方向に変位すると永久磁石の磁極
がこれに対応して磁極の中心の回りを回転する。

そしてこの磁極の回転により、直交配置された一対の磁
気抵抗素子に入射する磁界の入射角が変位して、操作杆
のＸ、Ｙ方向の変位に対応した出力が夫々の磁気抵抗素
子に出力される。

以下本考案の実施例を図面と共に詳述する。

第２図及び第３図は本考案に係る二次元制御装置１１で
、図に於いて、１２は一端に取手１２ａを有した非磁性
体の操作杆、１３はこの操作杆１２の他端に取付けられ
た球面状の磁石体で、一対の磁極（Ｎ極及びＳ極）が操
作杆１２の軸方向に形成されている。

１４は磁石体１３を保持する箱形形状の非磁性体の受台
で、その上方中央部に上記磁石体１３が嵌合して挿着さ
れるスライド面１５が球面状に形成されている。

このスライド面１５は、図示する様に、球面上部及び下
部が欠損して形成されていて、操作杆１２を操作するこ
とにより磁石体１３を、その磁軸が図示するθａの範囲
内を自由に回転させて磁軸の回りを回転出来るようにな
っている。

又受台１４の上方は、四分割した切り込み１６が形成さ
れていて、磁石体１３の受台１４への挿着を容易にして
いる。

この受台１４の側面には、はは゛正方形に形成された相
隣る面に一対の磁気抵抗素子１７．１８が配置されてい
る。

この磁気抵抗素子１７又は１８は、例えば第４図に示す
ような、絶縁基板上に鉄−ニッケル箔膜からなる４個の
ＭＲストライプ１９を互に直交するように配置しブリッ
ジ回路を構成したものを用いる事が出来る。

そしてこれらの磁気抵抗素子１７．１８を、第５図に示
すように、その両端が抵抗Ｒを介して接地された直流電
源Ｅに、夫々の磁気抵抗素子１７．１８の電源端子φ□
、φＤを接続して電圧■０を印加しておく。

すると磁気抵抗素子１７（又は１８）の出力端子φ。

に、次式に示す出力が得られる。

Ｖｏｕｔ ＝ ４Ｖｏ ａ ｓｉｎ ２θ８（又はθ。

）但し、ここで０８（又はθ。

）は磁気抵抗素子１７（又は１８）に入射する磁界Ｈの
入射角度θ、αは磁気抵抗素子の抵抗変化率で、実施例
では磁界Ｈの強度が３００ｅ以上あればαは０．０２以
上が得られている。

ところで本案構成によれば磁気抵抗素子１７．１８は夫
々磁石体１３の磁極を三等分する位置、つまり磁極の中
心からほぼ等しい位置で互に直行した面上に配置され、
且つ磁石体１３の磁極が、両磁極の中心の回りを回転す
るから、両磁気抵抗素子１７．１８に入射する磁界Ｈの
強さは、操作杆１２の回動操作に拘わらず常に一定の磁
界強度で、その角度が操作杆１２の回動角度に対応した
Ｘ、Ｙ方向に分離されて両磁気抵抗素子１７．１８に付
与される。

従って、操作杆１２をＺ軸からＸ、Ｙ軸の任意の方向に
回動操作するとき、この操作杆１２に取付けられた磁石
体１３がこれに対応して回転し、この磁石体１３の傾き
が磁気抵抗素子１７．１８によりＸ。

Ｙ方向に分離して出力される。

尚上記実施例に於いて、磁石体１３は球面状のものを用
いたが、外形を球面の一部に形成したものを用いること
が出来、要は直交配置した一対の磁気抵抗素子に対向し
た位置で、磁石体を歳差運動させる構造のものであれば
同様の効果を奏する。

本考案は以上のように、互に直交する面上に配置された
一対の磁気抵抗素子とこれらの素子とほぼ直交して交叉
する位置に一対の磁極を有する永久磁石を歳差運動出来
るように配置したから、動作機構が簡素化され、非接触
形の信頼性の高い二次元制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二次元制御装置の斜視図、第２図は本考
案の一実施例の二次元制御装置の上面図、第３図は第２
図のＩＩＩ−ＩＩＩ線から見た断面図、第４図は第２図
に用いる磁気抵抗素子の構成国、第５図は第４図の配線
図である。 １１・・・・・・二次元制御装置、１３・・・・・・磁
石体、１７．１８・・・・・・磁気抵抗素子。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直交して配置された２個の磁気抵抗素子とこれらの素子
   とほぼ直交して交叉する位置に配置された磁石体とを具
   備し、前記磁石体を歳差運動させることを特徴とする二
   次元制御装置。