(57)【要約】【課題】  本体から被懸垂体の停止位置までの間隔を、装置規模を増大させることなく広くすることが可能な磁気懸垂支持装置を提供する。【解決手段】  磁気懸垂支持装置１の本体３を構成する電磁石２１は、鉄心１３の一部に永久磁石１３ｃを含んでおり、電磁石２１を非駆動とした時に、吊下部５を吸引する磁界が本体３側からも形成される。これと共に、磁気センサ１４は、検出方向に沿った磁界の大きさを検出するホール素子１４ａ，１４ｂからなり、このホール素子１４ａ，１４ｂを、電磁石２１の非駆動時に可制御領域内で吊下部５を移動させたときに、吊下部５が本体３に接近するほど、本体３の鉄心１３を構成する磁気片１３ａから放射されホール素子１４ａ，１４ｂを貫通する磁束の向きが検出方向に近づくよう変化するような位置に配置する。【選択図】図１
2006247767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁極が上下方向に向くように支持された電磁石と、
該電磁石の鉄心との間に吸引力を発生させる永久磁石を有し、該鉄心の下方に配置される被懸垂体と、
該被懸垂体の位置を検出する位置検出手段と、
前記吸引力と前記被懸垂体の重量とによって決まる可制御範囲内で任意に設定される目標懸垂位置に前記被懸垂体が保持されるように、前記位置検出手段での検出結果に基づいて前記電磁石を駆動する駆動手段と、
を備え、前記被懸垂体を非接触にて懸垂支持する磁気懸垂支持装置において、
前記電磁石は、鉄心の一部に永久磁石を含み、
前記位置検出手段は、予め設定された検出方向に沿った磁界の大きさを検出する磁気センサからなり、前記電磁石の非駆動時に前記可制御領域内で前記被懸垂体を移動させたときに、前記被懸垂体が前記鉄心に接近するほど、前記鉄心から放射され前記磁気センサを貫通する磁束の向きが前記検出方向に近づくよう変化するように、前記鉄心との位置関係が設定されていることを特徴とする磁気懸垂支持装置。
【請求項２】
前記鉄心は、永久磁石を一対の磁極片にて挟持してなり、
前記位置検出手段は、前記鉄心を構成する磁極片のうち、前記被懸垂体に対向する側に位置する対向側磁極片の側方に位置することを特徴とする請求項１に記載の磁気懸垂支持装置。
【請求項３】
前記電磁石を定期的に非駆動状態にする停止手段と、
該停止手段の作動時に前記位置検出手段にて検出された検出結果を保持する保持手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記保持手段にて保持された検出結果に従って前記電磁石を駆動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気懸垂支持装置。
【請求項４】
前記駆動手段が前記吸引力を減少させる反発駆動を実行する割合が予め設定された反発設定値を超える場合には、前記目標懸垂位置を前記鉄心から離れるように変更し、前記吸引力を増加させる吸引駆動を実行する割合が予め設定されたが吸引設定値を超える場合には、前記目標懸垂位置を前記鉄心に近づくように変更する目標懸垂位置変更手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気懸垂支持装置。
【請求項５】
前記駆動手段は、前記目標懸垂位置を中心として設定される不感領域内では、前記電磁石を非駆動とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気懸垂支持装置。
【請求項６】
前記電磁石を収納する有底円筒状のケース部と、
前記位置検出手段としての磁気センサを搭載し、前記ケース部内の底部に配置されるセンサ基板と、
を備え、
前記ケース部は、一方向への揺動が可能となるように上端が軸支され、
前記センサ基板は、該センサ基板の中心を通り、且つ前記揺動の中心となる軸の軸方向に沿った直線上に前記磁気センサが位置するように、前記ケース部に固定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の磁気懸垂支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁力によって被懸垂体を非接触で懸垂支持する磁気懸垂支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鉄心及び円環状のコイルからなり磁極が上下方向に向くように支持された電磁石、及び電磁石の下方に位置する磁気センサ（例えば、ホール素子）を備えた本体の下方に、永久磁石を有する被懸垂体を配置し、磁気センサでの検出結果に従って電磁石を駆動することによって、電磁石と永久磁石との間に作用する磁力（吸引力／反発力）を制御して、被懸垂体を、非接触で懸垂支持する磁気懸垂支持装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
つまり、磁気センサにて検出される永久磁石の磁界強度は、被懸垂体が接近するほど強くなるように被懸垂体の位置に応じて変化するため、磁気センサでの検出結果から、被懸垂体の位置を特定することができる。そして、両者（本体と被懸垂体）の間隔が狭まった時には、被懸垂体の永久磁石とは反発する方向の磁界が発生するように電磁石を駆動することで、両者間に反発力を発生させ、逆に、両者の間隔が広がった時には、永久磁石を吸引する方向の磁界が発生するように電磁石を駆動することで、両者間の吸引力を増大させて、両者の間隔を一定に保っている。
【０００４】
ところで、懸垂状態の見栄えを良くしたり、様々な用途に対応可能とするためには、被懸垂体が停止する位置（即ち、両者間の吸引力と被懸垂体の重力とが平衡する位置）が、できるだけ本体から離れていることが望ましい。そのためには、本体と被懸垂体との間に作用する磁力（吸引力）を大きくする必要がある。
【０００５】
その方法の一つとして、永久磁石と一体になった鉄心を用いることにより、本体側でも被懸垂体を吸引する方向の磁界を発生させることで、両者間に常時作用する吸引力を増大させることも考えられている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特表平１１−５１２０３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２１６４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本体に設けられた磁気センサは、本体側で発生する磁界が強いと、この磁界を主として検出してしまうため、永久磁石の接近／離隔による磁界の変化を正確に検出することが困難になり、その結果、本体と被懸垂体との間の吸引力、ひいては被懸垂体の懸垂位置を制御することができないという問題があった。
【０００７】
なお、本体側に永久磁石を設けずに、被懸垂体側で発生する磁界をより強くすることができれば、このような問題は回避される。しかし、被懸垂体に取り付けられる永久磁石としては、既に、非常に大きな磁界を発生させるものが用いられており、具体的には、外径や厚みが大きくて重い希土類の永久磁石が用いられている。
【０００８】
そして、被懸垂体側の永久磁石の磁界強度を増大させるだけで、本体と被懸垂体との間隔を２倍にするには、被懸垂体の重さを考えなければ、被懸垂体側の永久磁石の強さと本体側の鉄心の断面積とをいずれも４倍程度にすればよい。しかし、永久磁石の磁界強度を増大させると、永久磁石自体（ひいては被懸垂体）の重さも増大するため、その重量増加分だけ余分に磁界強度を増大させる必要があり、すると更にその分だけ永久磁石の重さも増大するという繰り返しとなってしまい、装置が非常に大きなものとなってしまうという問題があった。
【０００９】
また特に、本体と被懸垂体との間に反発力を発生させる特許文献１に記載の装置では、非駆動時に両者間に生じる吸引力より大きな反発力を電磁石で発生させる必要があるため、鉄心側に設けることができる永久磁石の磁界強度が制限されてしまうという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するために、本体から被懸垂体の停止位置までの間隔を、装置規模を増大させることなく広くすることが可能な磁気懸垂支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた本発明の磁気懸垂支持装置では、磁極が上下方向を向くように支持された電磁石を備えており、電磁石の鉄心との間に吸引力を発生させる永久磁石を有した被懸垂体は、鉄心の下方に配置される。
【００１２】
そして、位置検出手段が、被懸垂体の位置を検出し、駆動手段が、前記吸引力と被懸垂体の重量とによって決まる可制御範囲内で任意に設定される目標懸垂位置に被懸垂体が保持されるように、位置検出手段での検出結果に従って電磁石を駆動することにより、被懸垂体を非接触にて懸垂支持する。
【００１３】
また、本発明において、電磁石は、鉄心の一部に永久磁石を含んでおり、電磁石を非駆動とした時に、被懸垂体を吸引する磁界が鉄心側からも形成される。これと共に、位置検出手段は、予め設定された検出方向に沿った磁界の大きさを検出する磁気センサからなり、この磁気センサは、電磁石の非駆動時に可制御領域内で被懸垂体を移動させたときに、図９に示すように、被懸垂体が鉄心に接近するほど、鉄心から放射され磁気センサを貫通する磁束の向きが検出方向に近づくよう変化するように、鉄心との位置関係が設定されている。
【００１４】
つまり、永久磁石を含む鉄心により形成される磁界（磁束）の向きが、被懸垂体が形成する磁界との相互作用によって変化すること、即ち鉄心により形成される磁界の向きと被懸垂体の位置とに対応関係が存在すること、及び磁気センサが検出方向に沿った磁界の大きさを検出することを利用して、磁気センサからは、磁界強度の変化ではなく、磁界の向きの変化に応じた検出結果が得られるようにされている。
【００１５】
従って、本発明の磁気懸垂支持装置によれば、鉄心が形成する磁界が強い場合でも、位置検出手段（磁気センサ）から、被懸垂体の位置に対応した検出結果を確実に得ることができ、鉄心と被懸垂体との間の吸引力の制御を確実に行うことができる。
【００１６】
その結果、鉄心が形成する磁界を強くすることができるため、被懸垂体側の永久磁石の規模、ひいては当該装置の規模を増大させることなく、鉄心から被懸垂体が停止する位置（以下「停止位置」と称する。）までの間隔を広げることができる。
【００１７】
また、本発明の磁気懸垂支持装置によれば、鉄心と被懸垂体との間に反発力を発生させるのではなく、吸引力の強度を増減させるだけであるため、鉄心を構成する永久磁石の磁界強度を、電磁石が発生させる磁界強度より強くすることができる。その結果、鉄心を構成する永久磁石として、より強力なものを使用することができ、鉄心から停止位置までの間隔をより広げることができる。
【００１８】
ところで、鉄心に含まれる永久磁石は、鉄心を形成する単一の磁極片の一方の端部に配置されていてもよいが、例えば、鉄心を構成する一対の磁極片の間に挟持されるように配置されていてもよい。この場合、位置検出手段（磁気センサ）は、鉄心を構成する磁極片のうち、被懸垂体に対向する側に位置する対向側磁極片の側方に位置するように設定することが望ましい。
【００１９】
つまり、位置検出手段（磁気センサ）は、被懸垂体の接近に従って、磁束の向きが徐々に変化する位置に配置する必要がある。そして、対向側磁極片では、被懸垂体との対向面だけでなく、側面からも磁束が放射され、その放射された磁極の向きは、対向側磁極片の側方で次のように変化する。
【００２０】
まず、被懸垂体が遠くにあるときには、被懸垂体の永久磁石が形成する磁界の影響が小さいため、磁束は、対向側磁極片から離れるに従って、対向側磁極片が接する永久磁石の磁極とは反対側の磁極に向けて、徐々に上向きとなる。しかし、被懸垂体が鉄心の下方から接近すると、その接近に従って、被懸垂体の永久磁石が形成する磁界の影響が大きくなり、磁束の向きは徐々に被懸垂体が存在する側、即ち下向きに変化する。このように、対向側磁極片の側方では、被懸垂体の位置に応じて磁束の向きが連続的に一方向に変化し且つ大きく変化するため、磁束の向きの変化を検出する位置として適している。
【００２１】
なお、対向側磁極片は、永久磁石との接触面以外の全表面積は可能な限り小さいことが望ましく、また、被懸垂体との対向面の表面積は可能な限り大きいことが望ましい。
この場合、磁束は対向側磁極片の接触面以外の全表面から平均的に放射されるため、全表面積が小さい方が磁束密度が大きくなり、また、被懸垂体との対向面の面積を大きくするほど、被懸垂体に向けて放射される磁束が大きくなる。その結果、被懸垂体を吸引する吸引力を大きくすることができる。
【００２２】
また、本発明の磁気懸垂支持装置は、停止手段が、電磁石を定期的に非駆動状態にすると共に、保持手段が、停止手段の作動時に位置検出手段にて検出された検出結果を保持し、駆動手段が、保持手段にて保持された検出結果に従って電磁石を駆動するように構成されていてもよい。
【００２３】
つまり、鉄心が形成する磁界は、被懸垂体の接近だけでなく、電磁石の駆動によっても変化し、電磁石を駆動した状態では、被懸垂体の懸垂位置を正確に検出することができない。このため、電磁石を非駆動とした状態で、被懸垂体の位置検出を行い、次の位置検出までの間は、その検出結果に基づいて電磁石を駆動することにより、正確な位置検出を可能としているのである。
【００２４】
また、本発明の磁気懸垂支持装置は、駆動手段が吸引力を減少させる反発駆動を実行する割合が予め設定された反発設定値を超える場合には、目標懸垂位置を鉄心から離れるように変更し、吸引力を増加させる吸引駆動を実行する割合が予め設定されたが吸引設定値を超える場合には、目標懸垂位置を鉄心に近づくように変更する目標懸垂位置変更手段を備えていてもよい。
【００２５】
つまり、反発駆動が頻繁に実行されるということは、目標懸垂位置が近すぎるということであり、また、吸引駆動が頻繁に実行されるということは、目標懸垂位置が遠すぎるということである。従って、このように目標懸垂位置を変更することにより、目標懸垂位置を最適な位置、即ち、電磁石を非駆動時の吸引力と非懸垂体の重量とが平衡する平衡位置に、自動的に設定することができる。また、被懸垂体の平衡位置は、周囲の環境や装置を構成する各素子の経年変化等によって変化するが、このような変化によらず、常に最適な目標懸垂位置を保つことができる。
【００２６】
ところで、駆動手段は、目標懸垂位置を中心として設定される不感領域内では、電磁石を非駆動とすることが望ましい。このような不感領域を設けることにより、電磁石が吸引側又は反発側のいずれにも駆動されない期間が確保されるため、過制御による発振などの不具合を防止することができる。
【００２７】
また、本発明の磁気懸垂支持装置が、電磁石を収納する有底円筒状のケース部と、位置検出手段としての磁気センサを搭載し、ケース部内の底部に配置されるセンサ基板とを備え、しかも、ケース部の上部が軸支され、一方向への揺動が可能となるようにされている場合、センサ基板は、該センサ基板の中心を通り、且つ前記揺動の中心となる軸の軸方向に沿った直線上に前記磁気センサが位置するように、ケース部に固定されることが望ましい。
【００２８】
この場合、コイルケースの揺動時における被懸垂体の永久磁石と磁気センサとの位置関係の変化を最も抑制することができ、位置検出を安定して行うことができる。
なお、磁気センサが複数存在する場合には、この複数の磁気センサを、上記直線上に配置してもよいし、上記直線に可能な限り接近させ且つその直線を挟んで対称な位置に配置してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の実施の形態を示す磁気懸垂支持装置の主要部の構成を示す正面図（一部断面図を含む）、図２は、（ａ）が磁気懸垂支持装置の本体の平面図、（ｂ）が底面図である。
【００３０】
図１に示すように、磁気懸垂支持装置１は、支持構造体（図示せず）に支持された本体３と、本体３の下方に配置される被懸垂体としての吊下部５と、支持構造体に設けられ、本体３を電気的に駆動して本体３と吊下部５との間の吸引力を制御する駆動部７（図４参照）とからなる。
【００３１】
このうち、吊下部５は、合成樹脂で傘状に形成された枠体５１と、枠体５１の上部に取り付けられ、厚さ方向に分極した円盤状の永久磁石５２とからなる。なお、枠体５１の形状は、傘状に限定されるものではなく、用途に応じて任意の形状をとることができる。
【００３２】
一方、本体３は、中空のコイルボビン１１に巻回された銅線からなるコイル（巻き線）１２と、コイルボビン１１の中空部に挿通され、コイル１２と共に電磁石２１を形成する鉄心１３と、鉄心１３が形成する磁界の向きの変化を検出する磁気センサ１４（図３，４参照）が取り付けられたセンサ基板２０と、コネクタ１５ａを介してコイル１２にコイル電流Ｉcoを供給するためのコイル線１５と、コネクタ１６ａを介して磁気センサ１４を駆動すると共に、磁気センサ１４から検出信号を取り出すためのセンサ線１６とを備えている。
【００３３】
また、本体３は、上部が開口した円筒箱状のコイルケース１７を備えており、その中心部には、鉄心１３を収納する円筒状の隔壁１７ａが設けられている。
この隔壁１７ａに収納される鉄心１３は、一対の磁極片１３ａ，１３ｂの間に永久磁石１３ｃを挟持した構造を有している。そして、永久磁石１３ｃは、吊下部５の永久磁石５２とは互いに異なる磁極が対向し、両永久磁石１３ｃ，５２の間に吸引力が作用する向きに配置されている。
【００３４】
また、隔壁１７ａは、鉄心１３の上端より上側に突出しており、この突出した部分にＯリング１８を貫通して支持する割ピン１９が横架されている。このＯリング１８は、支持構造物に設置された支持棒（図示せず）にも挿通され、これにより、本体３は、支持構造物に対して支持棒を軸とした揺動や支持棒に対する上下動が可能な状態に支持される。
【００３５】
センサ基板２０は、図３に示すように、隔壁１７ａを挿通可能な穴を有したリング状に形成されており、コイルケース１７の底部に形成された４個の突起１７ｂにそれぞれ係合して、コイルケース１７内でセンサ基板２０が移動することを防止するための４個の係合穴２０ａが形成されている。なお、図３は、（ａ）がコイルケース１７の平面図、（ｂ）がその正面図、（ｃ）がセンサ基板２０の平面図である。
【００３６】
また、センサ基板２０には、その中心軸に対して対称な位置に、磁気センサ１４を形成する一対のホール素子１４ａ，１４ｂがハンダ付けされ、また、センサ線１６の一端（コネクタ１６ａのない側）もハンダ付けされている。
【００３７】
但し、ホール素子１４ａ，１４ｂは、センサ基板２０の係合穴２０ａをコイルケース１７の突起１７ｂに係合させると、ホール素子１４ａ，１４ｂの配列方向と、本体３の揺動中心となる軸（即ち割ピン１９，支持棒）の軸方向とが一致するように取り付けられている。また、ホール素子１４ａ，１４ｂは、一方向に電流を流した状態で磁界が加わると、電流の流れる方向、及び電流に直交する検出方向のいずれにも直交した方向に、検出方向に沿った磁界の大きさに比例した電圧が発生する周知のものであり、ここでは、センサ基板２０の面に直交する方向を検出方向とするように取り付けられている。
【００３８】
そして、センサ基板２０及びコイルボビン１１は、コイルケース１７の外壁と隔壁１７ａとの間のリング状の空間に、センサ基板２０，コイルボビン１１の順で挿入されている。
【００３９】
なお、隔壁１７ａ内に収納された鉄心１３の上部、及びコイルケース１７の外壁と隔壁１７ａとの間に収納されたコイルボビン１１の上部は、いずれも固定用樹脂（エポキシ樹脂）２２にて固定されている。これは、電磁石２１を駆動した時に、電磁石２１が発生させる電磁力によって、鉄心１３やコイルボビン１１がコイルケース１７の内部で移動してしまうことを防止するためである。
【００４０】
また、コイルボビン１１の軸方向のサイズは、鉄心１３の約半分であり、鉄心１３は、コイルボビン１１の上下両方向のいずれにも突出している。特に、コイルボビン１１の下方において、鉄心１３は、センサ基板２０の分だけコイルボビン１１より突出しており、鉄心１３を構成する磁極片１３ａは、その突出した部分とほぼ同じ厚さを有する。また、鉄心１３を構成する永久磁石１３ｃは、コイルボビン１１の中空部に位置する部分の約半分を占め、残りの部分を磁極片１３ｂが占めている。
【００４１】
つまり、磁気センサ１４を構成する一対のホール素子１４ａ，１４ｂは、磁極片１３ａの側方に配置され、且つ、永久磁石１３ｃが可能な限りコイルボビン１１の底壁（吊下部５との対向面）側に位置し、しかも磁極片１３ａの表面積が必要最小限の大きさとなるようにされている。
【００４２】
このように構成された本体３では、永久磁石１３ｃを含んだ鉄心１３が形成する磁界により、永久磁石５２を含んだ吊下部５との間に常に吸引力（磁力）を発生させる。また、この鉄心１３が形成する磁界（ひいては吸引力）は、電磁石２１を駆動することにより強めたり弱めたりすることができる。
【００４３】
なお、以下では、図１に示すように、電磁石２１を吸引方向（吸引力を強める方向）に駆動（以下「吸引駆動」と称する。）したときに、吊下部５が落下せずに本体３に吸引される領域を吸引領域、電磁石２１を反発方向（吸引力を弱める方向）に駆動（以下「反発駆動」と称する。）することで、吊下部５を落下させることが可能な領域を落下領域、落下領域の上限位置（本体３側に最も近い位置）と、吸引領域の下限位置（本体３側から最も遠い位置）との間を可制御領域と称する。
【００４４】
但し、吸引領域の下限位置は、電磁石２１を最大限に吸引駆動した時に本体３（鉄心１３）と吊下部５（永久磁石５２）との間に作用する吸引力（最大吸引時吸引力）と、吊下部５の重量とが均衡する位置であり、また、落下領域の上限位置は、電磁石２１を最大限に反発駆動した時に本体３と吊下部５との間に作用する吸引力（最大反発時吸引力）と、吊下部５の重量とが均衡する位置である。
【００４５】
ところで、ホール素子１４ａ，１４ｂが配置された磁極片１３ａの側方では、電磁石２１の非駆動時において、可制御領域内で吊下部５を上下方向に移動させると、磁極片１３ａから放射された磁束の向きが、次のように変化する位置が存在する。即ち、吊下部５が可制御領域の下端（吸引領域の下限位置）にある時には、ホール素子１４ａ，１４ｂの検出方向に対して大きな角度（但し９０°より小さい）を有し（図９（ａ）参照）、吊下部５が可制御領域の上端（落下領域の上限位置）に接近するほど、検出方向との角度が０°に接近する（図９（ｂ），（ｃ）参照）。
【００４６】
そして、ホール素子１４ａ，１４ｂは、このような位置に配置され、磁束の方向、ひいては吊下部５の位置に応じた検出信号（電圧）を出力するようにされている。
ここで、図４は、本体３及び駆動部７の電気的な構成を示す回路図である。
【００４７】
図４に示すように、駆動部７は、外部電源（ＤＣ１２Ｖ）から電源供給を受けるためのコネクタ７０と、コネクタ１６ａを介して磁気センサ１４に定電流を供給する定電流回路７１と、磁気センサ１４が出力する検出電圧の電圧範囲を、後述する信号増幅回路７３の入力電圧範囲内に制限するための抵抗７２ａ，７２ｂと、コネクタ１５ａを介してコイル１２に双方向のコイル電流Ｉcoを供給するコイル駆動回路７９を備えている。
【００４８】
なお、コイル駆動回路７９は、４個のトランジスタと、各トランジスタに逆並列に接続されたダイオードとからなる周知のブリッジ回路からなる。また、磁気センサ１４を構成するホール素子１４ａ，１４ｂは並列接続されており、コネクタ１６ａからは、磁気センサ１４の検出電圧として、両ホール素子１４ａ，１４ｂの平均検出電圧が出力される。
【００４９】
また、駆動部７は、演算増幅器を中心に構成された周知の差動増幅回路ＡＭＰ１からなり、コネクタ１６ａを介して磁気センサ１４から供給される検出電圧を増幅する信号増幅回路７３と、コイル電流オフ信号Ｓoff に従ってオン／オフ動作するアナログスイッチＳＷ１、及び抵抗Ｒ２，コンデンサＣからなる積分回路を備え、信号増幅回路７３からアナログスイッチＳＷ１を介して供給される増幅された検出電圧をコンデンサＣに保持させるセンサ電圧保持回路７４とを備えている。
【００５０】
なお、コンデンサＣに保持させた電圧を、以下では保持電圧Ｖｋと称する。この保持電圧Ｖｋは、図５（ａ）に示すように、本体３と吊下部５とが近づくほど大きな値となる。また、ここでは信号増幅回路７３として一般的な差動増幅回路ＡＭＰ１を用いているが、磁気センサ１４の出力が小さいときは、高入力インピーダンスの増幅回路を用いることが望ましい。
【００５１】
更に、駆動部７は、保持電圧Ｖｋ及び後述する目標懸垂位置電圧ＴＨ１に基づいて、第１及び第２誤差信号Ｅ１，Ｅ２を生成する誤差信号生成回路７５と、第１及び第２誤差信号Ｅ１，Ｅ２に基づいて、反発信号Ｓｒ及び吸引信号Ｓｂを生成する比較回路７６と、後述するゲート信号Ｇに従って反発信号Ｓｒ及び吸引信号Ｓｂの通過，遮断を制御するゲート回路７７と、ゲート回路７７を介して供給される反発信号Ｓｒ及び吸引信号Ｓｂに従って、コイル駆動回路７９を構成する４個のトランジスタに供給するベース電流を制御するベース制御回路７８と、コイル駆動回路７９からコイル１２に供給されるコイル電流Ｉcoが流れる電流経路に挿入された検出用抵抗８０と、検出用抵抗８０の両端電圧に基づいて、コイル電流オフ信号Ｓoff を生成するコイル電流検出回路８１と、目標懸垂位置電圧ＴＨ１の設定方法（手動／自動）を指示するための操作切替信号Ｓｘを生成すると共に、操作切替信号Ｓｘに従って、目標懸垂位置電圧ＴＨ１の供給元を切り替える目標値供給回路８２と、操作切替信号Ｓｘ，反発信号Ｓｒ，吸引信号Ｓｂ，コイル電流オフ信号Ｓoff に従って、ゲート信号Ｇや自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１の生成するマイクロコンピュータ（マイコン）８３とを備えている。
【００５２】
このうち、誤差信号生成回路７５は、演算増幅器を中心に構成された一対の周知の差動増幅回路ＡＭＰ２，ＡＭＰ３からなる。そして、一方の差動増幅回路ＡＭＰ２は、反転入力に目標懸垂位置電圧ＴＨ１、非反転入力に保持電圧Ｖｋが印加され、他方の差動増幅回路ＡＭＰ３は、逆に反転入力に保持電圧Ｖｋ、非反転入力に目標懸垂位置電圧ＴＨ１が印加されている。
【００５３】
つまり、図５（ｂ）に示すように、差動増幅回路ＡＭＰ２は、（Ｖｋ−ＴＨ１）が大きいほど（即ち本体３と吊下部５とが接近するほど）大きな値となる第１誤差信号Ｅ１を出力し、一方、差動増幅回路ＡＭＰ３は、（ＴＨ１−Ｖｋ）が大きいほど（即ち本体３と吊下部５とが離れるほど）大きな値となる第２誤差信号Ｅ２を出力する。
【００５４】
比較回路７６は、演算増幅器により構成された一対のコンパレータＣＭＰ１，ＣＭＰ２及び可変抵抗器を用いて構成され、感度調整電圧ＴＨ２を生成する分圧回路ＤＲ１からなる。そして、一方のコンパレータＣＭＰ１は、非反転入力に第１誤差信号Ｅ１、反転入力に感度調整電圧ＴＨ２が印加され、他方のコンパレータＣＭＰ２は、非反転入力に第２誤差信号Ｅ１、反転入力に感度調整電圧ＴＨ２が印加されている。
【００５５】
つまり、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、コンパレータＣＭＰ１は、第１誤差信号Ｅ１が感度調整電圧ＴＨ２より大きい場合にＨレベルとなる反発信号Ｓｒを出力し、コンパレータＣＭＰ２は、第２誤差信号Ｅ２が感度調整電圧ＴＨ２より大きい場合にＨレベルとなる吸引信号Ｓｂを生成する。換言すれば、保持電圧Ｖｋが大きくなるに従って、反発信号ＳｒがＬレベル，吸引信号ＳｂがＨレベル、反発信号Ｓｒ，吸引信号ＳｂのいずれもがＬレベル、反発信号がＨレベル，吸引信号ＳｂがＬレベルとなる、３パターンの出力が順番に得られ、反発信号Ｓｒ，吸引信号ＳｂのいずれもがＨレベルとなることがないようにされている。以下では、反発信号Ｓｒ，吸引信号ＳｂのいずれもがＬレベルとなる領域、即ち、電磁石２１の駆動が禁止される領域を不感領域と称する。この不感領域の幅は、分圧回路ＤＲ１を操作することで調整することができ、感度調整電圧ＴＨ２を大きくするほど広くなる。
【００５６】
ゲート回路７７は、一対の論理積回路ＡＮＤ１，ＡＮＤ２からなり、一方の論理積回路ＡＮＤ１は、反発信号Ｓｒとゲート信号ＧとがいずれもＨレベルである場合に出力がＨレベルとなり、他方の論理積回路ＡＮＤ２は、吸引信号Ｓｂとゲート信号ＧとがいずれもＨレベルである場合に出力がＨレベルとなる。つまり、ゲート回路７７は、ゲート信号ＧがＨレベルのときに、反発信号Ｓｒ及び吸引信号Ｓｂを通過させ、ゲート信号ＧがＬレベルのときに、反発信号Ｓｒ及び吸引信号Ｓｂを遮断する。
【００５７】
ベース制御回路７８は、反発信号ＳｒがＨレベルのときには、電磁石２１が吸引力を弱める磁界を発生させる向きにコイル電流Ｉcoが流れ、吸引信号ＳｂがＨレベルのときには、電磁石２１が吸引力を強める磁界を発生させる向きにコイル電流Ｉcoが流れるように、コイル駆動回路７９を制御する。
【００５８】
コイル電流検出回路８１は、演算増幅器を中心に構成された一対の差動増幅回路ＡＭＰ４，ＡＭＰ５、演算増幅器により構成された一対のコンパレータＣＭＰ３，ＣＭＰ４、予め設定された規定電圧Ｖａを発生させる分圧回路ＤＲ２、論理和回路ＡＮＤ３からなる。そして、差動増幅回路ＡＭＰ４の非反転入力及び反転入力には、検出用抵抗８０の両端電圧が印加され、差動増幅回路ＡＭＰ５の非反転入力及び反転入力には、検出用抵抗８０の両端電圧が、差動増幅回路ＡＭＰ４とは逆極性で印加されている。これと共に、コンパレータＣＭＰ３には、反転入力に差動増幅回路ＡＭＰ４の出力，非反転入力に規定電圧Ｖａが印加され、コンパレターＣＭＰ４には、反転入力に差動増幅回路ＡＭＰ５の出力，非反転入力に規定電圧Ｖａが印加されている。更に、論理積回路ＡＮＤ３には、両コンパレータＣＭＰ３，ＣＭＰ４の出力が印加され、この論理積回路ＡＮＤ３の出力が、コイル電流オフ信号Ｓoff となる。
【００５９】
つまり、検出用抵抗８０の両端電圧を差動増幅回路ＡＭＰ４，ＡＭＰ５で増幅した電圧の絶対値が予め設定された規定電圧Ｖａ以下である場合、即ち、流れる方向によらずコイル電流Ｉcoによって発生する検出用抵抗８０の両端電圧の大きさが、規定電圧Ｖａに相当する電圧値以下である場合に、コイル電流オフ信号Ｓoff はＨレベルとなるように構成されている。なお、規定電圧Ｖａは、この規定電圧Ｖａに相当した両端電圧を検出用抵抗８０に発生させる大きさのコイル電流Ｉcoが流れた時に、電磁石２１にて発生する磁界が磁気センサ１４の検出値に与える影響を無視できる程度の大きさに設定されている。
【００６０】
目標値供給回路８２は、電源とグランドとの間に直列接続されたスイッチＳＷ２と抵抗Ｒ１とを備えており、これらスイッチＳＷ２と抵抗Ｒ１との接続点から、スイッチＳＷ２を閉じたときにＨレベルとなる操作切替信号Ｓｘを供給する。また、目標値供給回路８２は、可変抵抗器を用いて構成された分圧回路ＤＲ３、及び操作切替信号Ｓｘに従って相補的に動作する一対のアナログスイッチＳＷ３，ＳＷ４を備えており、操作切替信号ＳｘがＨレベルの時には、アナログスイッチＳＷ３を介して分圧回路ＤＲ３が発生させた手動目標懸垂位置電圧ＭＴＨ１を、また、操作切替信号ＳｘがＬレベルの時には、アナログスイッチＳＷ４を介してマイコン８３からの自動目標懸垂位置電圧（Ｄ／Ａ出力）ＡＴＨ１を、目標懸垂位置電圧ＴＨ１として供給する。
【００６１】
マイコン８３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏポート，タイマー，Ａ／Ｄ変換器，Ｄ／Ａ変換器などを備えた周知のものであり、タイマーの設定に従って周期的（本実施形態では１４ｍｓ毎）に繰り返し起動されるタイマー割込処理、コイル電流オフ信号Ｓoff の立ち上がりエッジを割込信号として起動する外部割り込み処理、操作切替信号Ｓｘ，反発信号Ｓｒ，吸引信号Ｓｂに従って、自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１を生成する目標値設定処理を少なくとも実行する。
【００６２】
以下では、これらタイマー割込処理、外部割り込み処理、目標値設定処理の詳細を図６，図７に示すフローチャート、及び図８に示すタイミング図に沿って説明する。
まず、タイマー割込処理では、図６（ａ）に示すように、コイル電流Ｉcoをオフするために、ゲート信号ＧをＬレベルに設定して（Ｓ１１０）、本処理を終了する。
【００６３】
つまり、マイコン８３は、ベース制御回路７８に対する反発信号Ｓｒ，吸引信号Ｓｂの供給を遮断することにより、周期的にコイル電流Ｉcoをオフする（図８のタイミングｔ１参照）。すると、コイル電流Ｉcoが減少し、検出用抵抗８０を介してコイル電流検出回路８１にて検出されるコイル電流Ｉcoの絶対値が規定電圧Ｖａに対応した大きさより小さくなると（タイミングｔ２参照）、コイル電流オフ信号Ｓoff がＨレベルになる。すると、センサ電圧保持回路７４では、アナログスイッチＳＷ１が閉じられて、コンデンサＣの充電が開始されると共に、マイコン８３では、外部割込処理が起動される。
【００６４】
そして、外部割込処理では、図６（ｂ）に示すように、まず、コンデンサＣの充電に必要な時間、即ち、保持電圧Ｖｋが信号増幅回路７３の出力に一致するのに要する時間だけ待機した後（Ｓ２１０）、コイル電流Ｉcoのオフ状態を解除するために、ゲート信号ＧをＨレベルに設定（図８のタイミングｔ３参照）して（Ｓ２２０）、本処理を終了する。
【００６５】
ゲート信号ＧがＨレベルになると、ベース制御回路７８への反発信号Ｓｒ，吸引信号Ｓｂの供給が再開される。そして、コイル電流Ｉcoの大きさが規定電圧｜Ｖａ｜に相当する大きさの電流値を超えると（タイミングｔ４参照）、コイル電流オフ信号Ｓoff がＬレベルとなり、電磁石２１の非駆動時に検出された磁気センサ１４の出力電圧がコンデンサＣに保持される。その結果、タイマー割込処理が起動されるまでの間は、このコンデンサＣに保持された保持電圧Ｖｋに従って、電磁石２１の駆動が行われることになる。
【００６６】
次に、目標値設定処理では、図７に示すように、まず、駆動部７各部の初期設定を実行する（Ｓ３１０）。
この初期設定では、タイマー割込処理のためのタイマーを設定する処理、ゲート信号ＧをＨレベルに設定する処理、自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１の初期値を設定する処理、反発駆動の累計時間を示す反発時間カウンタのカウント値Ｔｒ、吸引駆動の累計時間を示す吸引時間カウンタのカウント値Ｔｂをクリアする処理が少なくとも含まれている。なお、自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１の初期値は、固定値であってもよいし、自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１の履歴に基づいて設定される値であってもよい。
【００６７】
次に、スイッチＳＷ２によって設定される操作切替信号Ｓｘの信号レベルを判定し（Ｓ３２０）、手動を示す信号レベル（本実施形態ではＨレベル）であれば、そのままＳ３２０に戻って同ステップを繰り返し実行する。
【００６８】
このとき、操作切替信号Ｓｘによって、アナログスイッチＳＷ３がオンするため、分圧回路ＤＲ３が生成する手動目標懸垂位置電圧ＭＴＨ１が、目標懸垂位置電圧ＴＨ１として、誤差信号生成回路７５に供給される。つまり、分圧回路ＤＲ３を構成する可変抵抗器を操作することにより、目標懸垂位置を手動で任意の位置に設定することが可能となる。
【００６９】
一方、操作切替信号Ｓｘの信号レベルが、自動を示す信号レベル（本実施形態ではＬレベル）であれば、比較回路７６が生成する反発信号ＳｒがＨレベルであるか否かを判断する（Ｓ３３０）。
【００７０】
なお、このとき、操作切替信号Ｓｘによって、アナログスイッチＳＷ４がオンするため、マイコン８３のＤ／Ａ出力から出力される自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１が、目標懸垂位置電圧ＴＨ１として、誤差信号生成回路７５に供給される。
【００７１】
そして、反発信号ＳｒがＨレベルであれば、反発時間カウンタのカウント値Ｔｒをインクリメントし（Ｓ３４０）、そのカウント値Ｔｒが予め設定された反発設定値ＴＥ１より大きいか否かを判断し（Ｓ３５０）、カウント値Ｔｒが反発設定値ＴＥ１以下であれば、Ｓ４２０に移行する。
【００７２】
また、カウント値Ｔｒが反発設定値ＴＥ１より大きい場合は、吊下部５の目標懸垂位置が本体３から少しだけ離すために、自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１を予め設定された単位電圧ΔＶだけ減少させ（Ｓ３６０）、反発時間カウンタ及び吸引時間カウンタのカウント値Ｔｒ，Ｔｂをいずれもゼロクリアする（Ｓ４１０）。
【００７３】
先のＳ３３０にて、反発信号ＳｒがＨレベルではないと判定された場合、今度は、比較回路７６が生成する吸引信号ＳｂがＨレベルであるか否かを判断し（Ｓ３７０）、吸引信号がＨレベルでなければＳ４２０に移行する。
【００７４】
一方、吸引信号ＳｂがＨレベルであれば、吸引時間カウンタのカウント値Ｔｂをインクリメントし（Ｓ３８０）、そのカウント値Ｔｂが予め設定された吸引設定値ＴＥ２より大きいか否かを判断し（Ｓ３９０）、カウント値Ｔｂが吸引設定値ＴＥ２以下であれば、Ｓ４２０に移行する。
【００７５】
また、カウント値Ｔｂが吸引設定値ＴＥ２より大きい場合は、吊下部５の目標懸垂位置が本体３に少し接近させるために、自動目標懸垂位置電圧ＡＴＨ１を予め設定された単位電圧ΔＶだけ増大させ（Ｓ４００）、反発時間カウンタ及び吸引時間カウンタのカウント値Ｔｒ，Ｔｂをいずれもゼロクリアする（Ｓ４１０）。
【００７６】
そして、Ｓ３２０〜Ｓ４１０の処理が終了すると、予め設定された待機時間（本実施形態では５０ｍｓ）だけ待機した後（Ｓ４２０）、反発時間カウンタ及び吸引時間カウンタのカウント値Ｔｒ，Ｔｂが最後にゼロクリアされてからの経過時間が、予め設定された測定単位時間（本実施形態では１ｓｅｃ）を超えているか否かを判断し（Ｓ４３０）、経過時間が測定単位時間を超えていなければ、Ｓ３２０に戻り、経過時間が測定単位時間を超えていれば、反発時間カウンタ及び吸引時間カウンタのカウント値Ｔｒ，Ｔｂをゼロクリアして（Ｓ４４０）、Ｓ３２０に戻る。
【００７７】
つまり、目標懸垂位置を自動設定する場合には、反発信号ＳｒがＨレベルになる頻度、即ち電磁石２１が吸引力を減少させる駆動（反発駆動）を行う頻度が高いと、目標懸垂位置が本体３から離れ、逆に吸引信号ＳｂがＨレベルになる頻度、即ち電磁石２１が吸引力を増大させる駆動（吸引駆動）を行う頻度が高いと、目標懸垂位置が本体３に接近するようにされている。
【００７８】
なお、本来ならば、反発駆動，吸引駆動のいずれも行われないことが望ましい。しかし、何の駆動も行うことなく、吊下部５を常に静止させておくことは不可能であるため、電源が切れた時に、吊下部５が落下して破損することがないように、基本的には、可能な限り吸引駆動（吸引信号ＳｂがＨレベル）が行われないように駆動する必要がある。このため、吸引設定値ＴＥ２は、反発設定値ＴＥ１より十分に小さな値（例えば、ＴＥ２＝１）に設定されることになる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態の磁気懸垂支持装置１において、電磁石２１は、鉄心１３の一部に永久磁石１３ｃを含んでおり、電磁石２１を非駆動とした時に、吊下部５を吸引する磁界が本体３側からも形成される。これと共に、磁気センサ１４は、検出方向に沿った磁界の大きさを検出するホール素子１４ａ，１４ｂからなり、このホール素子１４ａ，１４ｂは、電磁石２１の非駆動時に可制御領域内で吊下部５を移動させたときに、吊下部５が本体３に接近するほど、本体３の鉄心１３を構成する磁気片１３ａから放射されホール素子１４ａ，１４ｂを貫通する磁束の向きが検出方向に近づくよう変化するように配置されている。
【００８０】
従って、本実施形態の磁気懸垂支持装置１によれば、磁気センサ１４からは、磁界強度の変化ではなく、磁界の向きの変化に応じた検出結果が得られるため、本体３側が形成する磁界が強い場合でも、磁気センサ１４から、吊下部５の位置に対応した検出結果を確実に得ることができ、本体３と吊下部５との間の吸引力を制御することができる。
【００８１】
その結果、本体３側が形成する磁界を強くすることができるため、吊下部５側の永久磁石５２の規模、ひいては当該装置１の規模を増大させることなく、本体３から吊下部５が停止する平衡位置までの間隔を広げることができる。
【００８２】
また、本実施形態において、鉄心１３は、吊下部５と対向する側に磁極片１３ａが配置され、しかも、磁極片１３ａの厚さは、磁極片１３ａの側方に磁気センサ１４を構成するホール素子１４ａ，１４ｂが配置されるようにするための必要最小限の厚さとなるようにされている。
【００８３】
つまり、磁極片１３ａは、永久磁石１３ｃが可能な限り吊下部５との対向面に接近し、且つその磁極片１３ａの全表面積が可能な限り小さくなるようにされているため、鉄心１３を構成する永久磁石１３ｃが発生させる吊下部５を吸引するための吸引力を最大限に引き出すことができる。
【００８４】
また、磁極片１３ａでは、永久磁石１３ｃとは異なり、側方からも磁束が放射されることにより、磁極片１３ａの側方では、吊下部５の接近に伴って、磁極片１３ａから放射された磁束の向きが連続的に一方向に変化し且つ大きく変化するため、磁束の向きの変化を検出する位置として適している。つまり、このような磁極片１３ａを用いたことにより、磁気センサ１４を鉄心１３と非常に接近した位置に配置することができ、本体３を小型化することができる。
【００８５】
また、本実施形態の磁気懸垂支持装置１では、定期的に電磁石２１を非駆動とし、その非駆動時に磁気センサ１４にて検出された検出結果をコンデンサＣに保持させ、その保持した保持電圧Ｖｋに従って、電磁石２１を駆動するようにされている。
【００８６】
従って、本実施形態の磁気懸垂支持装置１によれば、電磁石２１の駆動による磁界（磁束）の向きの変化の影響を受けることなく、磁気センサ１４での検出結果に基づいて、吊下部５の位置を正確に検出することができる。
【００８７】
更に、本実施形態の磁気懸垂支持装置１では、駆動部７が吸引力を減少させる反発駆動を実行する割合が反発設定値ＴＥ１を超える場合には、目標懸垂位置を本体３から離れるように変更し、吸引力を増加させる吸引駆動を実行する割合が予め吸引設定値ＴＥ２を超える場合には、目標懸垂位置を本体３に近づくように変更している。
【００８８】
従って、本実施形態の磁気懸垂支持装置１によれば、目標懸垂位置を最適な位置、即ち、電磁石２１を非駆動時の吸引力と吊下部５の重量とが平衡する平衡位置に、自動的に設定することができる。また、吊下部５の平衡位置は、周囲の環境や装置を構成する各素子の経年変化等によって変化するが、このような変化によらず、常に最適な目標懸垂位置を保つことができる。
【００８９】
また、本実施形態において、駆動部７は、目標懸垂位置を中心として設定される不感領域内では、電磁石２１を非駆動にして、電磁石２１が反発駆動及び吸引駆動のいずれも行わない期間を確保するようにされているため、過制御による発振などの不具合を防止することができる。
【００９０】
また、本実施形態では、本体３が揺動可能に支持される支持棒と、磁気センサ１４を構成する一対のホール素子１４ａ，１４ｂの配列方向とが一致するようにされているため、支持棒を軸として本体３が揺動した場合に、吊下部５の永久磁石５２とホール素子１４ａ，１４ｂとの位置関係の変化を最小限に抑えることができ、吊下部５の位置検出を安定して行うことができる。
【００９１】
更に、本実施形態では、本体３がＯリング１８によって吊り下げられた状態で、支持構造物に支持されているため、吊下部５が外乱によって揺動した場合に、本体３は、吊下部５との間に働く吸引力によって、吊下部５に追従して揺動する。しかし、その揺動は、Ｏリング１８と支持棒との間の摩擦、及びＯリング１８の粘性によって減衰されるため、速やかに外乱の影響を除去することができる。
【００９２】
なお、本実施形態において、吊下部５が被懸垂体、磁気センサ１４が位置検出手段、駆動部７が駆動手段、タイマー割込処理（Ｓ１１０）が停止手段、センサ電圧保持回路７４が保持手段、目標値設定処理（Ｓ３１０〜Ｓ４４０）が目標懸垂位置変更手段に相当する。
【００９３】
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様にて実施することが可能である。
【００９４】
例えば、上記実施形態では、磁気センサ１４としてホール素子を用いたが、強磁性金属（Ｎｉ，Ｆｅ，Ｃｏ等）を主成分とする合金の薄膜が磁界強度の変化に応じて抵抗値が変化することを利用した磁気抵抗素子等を用いて構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】磁気懸垂支持装置の要部の構成を示す正面図。
【図２】磁気懸垂支持装置の本体の平面図及び底面図。
【図３】コイルケースの平面図，正面図、及びセンサ基板の平面図。
【図４】本体及び駆動部の電気的な構成を示す回路図。
【図５】駆動部の部分的な動作を示す説明図。
【図６】マイコンが実行するタイマー割込処理及び外部割込処理の内容を示すフローチャート。
【図７】マイコンが実行する目標値設定処理の内容を示すフローチャート。
【図８】駆動部の全体的な動作を示すタイミング図。
【図９】磁気センサと磁界（磁束）の向きとの関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００９６】
１…磁気懸垂支持装置、３…本体、５…吊下部、７…駆動部、１１…コイルボビン、１２…コイル、１３…鉄心、１３ａ，１３ｂ…磁極片、１３ｃ，５２…永久磁石、１４…磁気センサ、１４ａ，１４ｂ…ホール素子、１５…コイル線、１６…センサ線、１７…コイルケース、１８…Ｏリング、１９…割ピン、２０…センサ基板、２１…電磁石、２２…固定用樹脂、５１…枠体、７１…定電流回路、７２ａ，７２ｂ…抵抗、７３…信号増幅回路、７４…センサ電圧保持回路、７５…誤差信号生成回路、７６…比較回路、７７…ゲート回路、７８…ベース制御回路、７９…コイル駆動回路、８０…検出用抵抗、８１…コイル電流検出回路、８２…目標値供給回路、８３…マイクロコンピュータ（マイコン）、ＡＭＰ１〜５…差動増幅回路、ＡＮＤ１〜３…論理積回路、Ｃ…コンデンサ、ＣＭＰ１〜４…コンパレータ、ＤＲ１〜３…分圧回路、Ｒ１，Ｒ２…抵抗、ＳＷ１〜４…スイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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