JPS6210963Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は可変抵抗器、とくに二次元的に電気
抵抗値が変えられるようにされた可変抵抗器に関
するものである。

この種の可変抵抗器は一般にジヨイステイクと
称せられ、第１図にその１例の外観形状を、第２
図にその要部の機構をそれぞれ示したものが提供
されている。この従来の可変抵抗器は、金属製の
筺体１のたがいに直角をなす外側面に絶縁板を介
して抵抗体（ボリウム）２，３が取付けられ、そ
れぞれの中心に、抵抗線輪に接触する刷子を固定
した絶縁材からなる刷子軸４，５が回転自在なる
ように筺体１に支承されており、これらの刷子軸
４，５は、それぞれの軸線を直径とする半円形状
に曲げ、かつ中溝を打抜いた、たとえば燐青銅の
薄板からなる作動部材６，７の一方の上端部にそ
れぞれ固定されるとともに、これら作動部材６，
７の他方の上端部にそれぞれ固定され筺体１に回
転自在に支承される支軸８，９とはそれぞれ同一
軸線上に位置するようにされ、さらに筺体１の上
面に取付けた凹球面座１０に三次元的に回動自在
に支承される球体１１に、その中心を貫通して操
作軸１２が固定され、その下端軸部１２′が、作
動部材６，７のたがいに接近して立体交差する箇
所に前記中溝によつて形成される角形空隙部を貫
通するように構成されているものである。そして
操作軸１２の下端軸部１２′は、その太さが作動
部材６，７の前記中溝の溝幅寸法よりわずかに太
目にされ、弾性を有する作動部材６，７よりつね
に軽度にそれぞれ挟持されるようになつている。

この従来の可変抵抗器の作動に当つては、操作
軸１２の上部に取付けられているつまみ１３を指
先にてつまみ操作すればよいのであるが、たとえ
ばつまみ１３をＸ矢印の＋方向に傾斜させるとき
は、操作軸１２の下端軸部１２′は、作動部材７
の前記中溝にそつて時計方向に摺動すると同時
に、作動部材６を遊びを伴うことなく作動部材７
にそつて同じく時計方向に、刷子軸４、支軸８を
それぞれ回動軸として回動させることとなる。こ
のことは作動部材６に固定されている刷子軸４を
矢印方向からみて時計方向に回動させることであ
り、その際の刷子軸４の回動角度は、その軸端面
に刻設された指標の傾斜角度にて表示され、それ
に対応して抵抗体２の抵抗値が変えられ、たとえ
ば増大する。つまみ１３をＹ矢印の一方向に傾斜
させれば、刷子軸５を矢印方向からみて時計方向
に回動させ、その回動角度は前記同様にその軸端
面の指標の傾斜角度にて表示され、それに対応し
て抵抗体３の抵抗値が変えられ、たとえば減少す
る。

したがつてこの従来の可変抵抗器においては、
つまみ１３をＸ，Ｙ矢印の各±両方向とはそれぞ
れ偏角を有する方向に傾斜させることによつて抵
抗体２，３両者の抵抗値を同時にそれぞれ変える
こと、すなわち二次元的に電気抵抗値を変えるこ
とができる。

ところで、この従来の可変抵抗器は、音響機
器、たとえば４チヤンネルステレオのスピーカの
音量の調整、いわゆるボリユームの調性用として
は十分に使用できるのであるが、きわめてデリケ
ートな調整を要するたとえばコンピユータ断層Ｘ
線撮影装置あるいは超音波診断装置などにおい
て、断層影像をブラウン管に表示させ、その画像
中の着目部分を輝点にてトレースし、輝線輪郭に
て囲んだ着目部分の面積を求めるような場合に
は、つまみ１３の手首の動きを必要とする指先操
作ではスムースにトレースを行うことが困難で、
このトレースを正確かつ迅速に行うためには、操
作者の熟練が要求される。

この考案は、前記した従来の可変抵抗器がかか
えている難点に対処するためになされたもので、
熟練せずとも指先だけの操作で抵抗体の抵抗値の
二次元的な微調整をも容易に行いうるようにした
可変抵抗器を提供することを目的とし、味噌摺り
運動可能に支持された操作軸と、この操作軸の一
端部に連接し、操作軸端部の変位を直交２軸のそ
れぞれの変位に変換する一対の作動部材と、これ
ら作動部材によりそれぞれ作動される抵抗体とを
備えてなる可変抵抗器において、前記操作軸の他
端にその操作軸の味噌摺り運動の中心を中心とす
る中空部分球体を接合するとともに、この中空部
分球体に圧接し、且つ回転自在に支承された操作
球体を設けたことを特徴とする可変抵抗器にかか
るものである。この考案の可変抵抗器は以上のよ
うに構成されているので、この可変抵抗器におい
て抵抗値を調整しようとするときは、指先だけの
操作で操作球体を回動させればよく、その操作球
体の回動動作に伴つて中空部分球体が摩擦駆動さ
れて回動し、その中空部分球体の回動動作が操作
軸および作動部材を介して抵抗体に伝達される。
そして、仮に操作球体の半径をｒとし中空部分球
体の半径をＲとすると、操作球体を回動させたと
きその回動中心角度のｒ／Ｒの回動中心角度分だ
け中空部分球体は回動することとなり、従つて操
作軸は操作球体の回動中心角度のｒ／Ｒの傾斜角
度分だけ傾動することとなる。このように中空部
分球体および操作軸は操作球体の動作よりも縮小
されて動作することとなる。

以下、この考案にかかる実施例装置について図
面を参照しながら詳細に説明する。第３図はこの
実施例装置の要部を示した側断面図である。第３
図において操作軸１２，１２′によつて操作され
る作動機構の部分は、第２図に示したものと同一
であるので、省略してある。

操作軸１２の上端部には、従来の装置における
つまみ１３の代りに、操作軸１２が貫通固定され
ている球体１１と中心を同じくする半径Ｒの中空
部分球体２１が接合されており、この中空部分球
体２１および従来の装置と同じ筺体１が外筺２２
に収められている。外筺２２には、蓋部２３が弾
発的に取付けられていて、この蓋部２３の中央に
設けられた凹球面座２４に、半径ｒの操作球体２
５が三次元的に回動自在に支承されている。操作
球体２５は、その中心O′が、操作軸１２が固定
される球体１１の中心Ｏをとおる垂直線上に位置
するようにされ、蓋部２３に収められた圧縮コイ
ルばね２６からの弾発力によつて中空部分球体２
１の表面に適度に押圧力を加えられて接触するよ
うにされている。このように操作球体２５が中空
部分球体２１に適度に押圧されているのは、両者
の接触を確実にし、操作球体２５を操作者がその
指先だけの操作で微動させた場合に、中空部分球
体２１をスリツプさせることなく正確に摩擦駆動
できるようにするためである。またそのために操
作球体２５、中空部分球体２１のそれぞれ材質
は、接触面における摩擦が大きく、スリツプの生
じない組合せをえらぶことが必要で、たとえば操
作球体２５を金属とした場合には、図示されてい
ないが、中空部分球体２１の表面をゴム材でライ
ニングしておけばよい。

つぎにこの装置における動作について説明す
る。

いま操作球体２５を指先だけの操作で、その中
心O′を含み、紙面に垂直な面内に基準指標２７
から回動させると、この球体２５に接触している
中空部分球体２１は摩擦駆動により球体１１の中
心Ｏを回動中心としてスリツプを伴うことなく前
記垂直面内に回動させられる。この場合操作球体
２５と中空部分球体２１との当初の接触点がそれ
ぞれの球面上に描く軌跡は、その長さがスリツプ
が生じないことから同一であり、したがつてｒ・
θ＝Ｒ・Θ……(イ)なる関係が成立する。

ここにθは操作球体２５の前記操作による回動
中心角度、Θは中空部分球体２１の前記摩擦駆動
による回動中心角度、いいかえれば操作軸１２，
１２′の前記垂直面内における傾斜角度である。
(イ)式よりΘ＝ｒ／Ｒθとなるから操作軸１２，１２′ の前記傾斜角度Θは、操作球体２５の操作回動中
心角θに対してｒ：Ｒの比に、たとえば図示の例
では、1/3強に縮少されることとなる。そして第
２図に示すように、操作軸１２、すなわちその下
端軸部１２′の前記傾動により抵抗体２の刷子軸
４が角度Θだけ回動させられ、その抵抗値がこの
回動角度Θに対応して変えられる。

また操作球体２５をその中心O′を含む紙面内
において前記同様に回動中心角度θだけ回動させ
る場合には、抵抗体３の刷子軸５が角度Θだけ回
動させられ、その抵抗値がこの回動角度Θに対応
して変えられる。

したがつてＲ：ｒの比を大きくすればそれだ
け、抵抗体２，３の微調整を行うことが容易とな
る。ただし、このＲ：ｒの比の大きさは、刷子軸
４，５の回動によつて行なわれる抵抗体２，３の
抵抗値の最大所要可変量に対応する刷子軸４，５
の最大回動角度を２Θmaxとするとき、２Θ
max・Ｒ／ｒ＝２πが成立するように、いいかえれ ば、操作球体２５の操作回動中心角度が２π以内
＜操作球体２５の丁度１回転以内＞において抵抗
体２，３の抵抗値が最大所要可変量だけ変えられ
るようにπ／Θｍａｘ以内に抑えておくことが望まし い。また操作軸１２の角度Θmaxの最大傾斜時
に、中空部分球体２１が抵抗体２，３などと干渉
しないようにしておかねばならない。

以上説明の便宜上、操作球体２５の操作によつ
て抵抗体２，３のそれぞれ抵抗値を別々に調整す
る場合についてのべたが、操作球体２５をその中
心Ｏを含む前記した２平面および水平面以外の面
内において指先だけの操作で回動するときは、そ
れに対応して刷子軸４，５がそれぞれ同一、もし
くはたがいに異なつた角度同時に回動させられ、
それによつて抵抗体２，３の抵抗値は同量もしく
はたがいに異なつた量だけ調整される。そして微
調整を要する場合でも熟練を要することなく容易
に実施することができる。

この考案は以上説明したように構成されている
が、この考案の範囲は上記説明および図面の内容
によつて限定されるものではなく、種々の変形例
を包含し得る。例えば、上記実施例においては、
操作軸１２，１２′は、それを球体１１に貫通さ
せてその球体１１を凹球面座１０に回動自在に係
合させることにより支持されているが、操作軸は
一点を中心に回動自在に支承されてさえおればよ
く、その支持手段は球体と凹球面座との組合せに
限らない。また、操作球体２５は球体１１の直上
に配設される必要はなく、どの位置で接触してい
ても両者共に球体であるから、操作球体の回転を
球体に伝達することができる。さらにまた、上記
実施例では操作軸の動きを直交２軸の各回転運動
に変換しているが、操作軸の動きを二次元平面内
の運動に変換するようにしても差し支えない。

以上の説明によつて明らかなようにこの考案に
かかる可変抵抗器においては、従来の装置が操作
軸のつまみを指先でつまみ、手首を動かして操作
し、この操作量に直接的に対応して２つの抵抗体
の抵抗値を同時に変えるようにされているのに対
して、前記操作軸を、操作球体の指先だけの回動
動作によつて間接的に、しかもその回動角度を縮
小して操作するようにされ、この操作によつて２
つの抵抗体の抵抗値を同時に変えるようにされて
いることから、熟練せずとも二次元的な抵抗の微
調整を必要とする場合においてもデリケートな操
作を容易に行うことができ、たとえばコンピユー
タ断層Ｘ線撮影装置もしくは超音波診断装置など
において断層影像をブラウン管に表示させ、その
画像中の着目部分を輝点にてトレースし、輝線輪
郭にて囲んだ着目部分の面積を求めるような場合
に必要なきわめてデリケートな二次元的抵抗調整
を、この装置を用いることによつて迅速かつ正確
に行うことを可能ならしめたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の二次元的に電気抵抗値が変えら
れるようにされた可変抵抗器の外観を示した斜視
図、第２図はその要部の機構を示した斜視図、第
３図はこの考案にかかる実施例装置の要部を示す
側断面図である。 １……筺体、２，３……抵抗体、４，５……刷
子軸、６，７……作動部材、１０……凹球面座、
１１……球体、１２……操作軸、２１……中空部
分球体、２２……外筺、２３……蓋部（固定
部）、２４……凹球面座、２５……操作球体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 味噌摺り運動可能に支持された操作軸と、この
   操作軸の一端部に連接し、操作軸端部の変位を直
   交２軸のそれぞれの変位に変換する一対の作動部
   材と、これら作動部材によりそれぞれ作動される
   抵抗体とを備えてなる可変抵抗器において、前記
   操作軸の他端にその操作軸の味噌摺り運動の中心
   を中心とする中空部分球体を接合するとともに、
   この中空部分球体に圧接し、且つ回転自在に支承
   された操作球体を設けたことを特徴とする可変抵
   抗器。