JP2000279603A

JP2000279603A - パチンコ球払出装置

Info

Publication number: JP2000279603A
Application number: JP9051099A
Authority: JP
Inventors: Yoshimichi Nozaki; 祥導野崎; Hayato Iwase; 早人岩瀬
Original assignee: MASHIRO KK; Mashiro Co Ltd
Current assignee: MASHIRO KK; Mashiro Co Ltd
Priority date: 1999-03-31
Filing date: 1999-03-31
Publication date: 2000-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】励磁方式を切り換えることなく、かつ、簡単
な回路構成で、ステッピングモータの回転トルクを可変
できるようにする。【解決手段】ステッピングモータ１１をバイポーラ方
式の駆動回路１４によって１−２相励磁方式で駆動して
パチンコ球を払い出す。１−２相励磁方式では１相励磁
と２相励磁とを交互に繰り返す。そして、大きな回転ト
ルクを必要とする時（モータ起動時、モータ停止直前及
びリトライ時）には、１相励磁と２相励磁との時間比を
例えば１：５に切り換えて、２相励磁の時間を１相励磁
の時間よりも長くして、ステッピングモータ１１の回転
トルクを大きくする。一方、大きな回転トルクを必要と
しないモータ定速回転時には、１相励磁と２相励磁との
時間比を例えば５：１に切り換えて、１相励磁の時間を
２相励磁の時間よりも長くして、回転トルクを小さくし
て、消費電力や発熱を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステッピングモー
タで回転体を回転させてパチンコ球を払い出すようにし
たパチンコ球払出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、パチンコ球払出装置を駆動す
るステッピングモータは、１相励磁、２相励磁、１−２
相励磁のいずれかの励磁方式で各相のコイルを励磁する
ようにしている。ここで、１相励磁方式は各相のコイル
を１相ずつ励磁する方式、２相励磁方式は同時に２相ず
つ励磁する方式、１−２相励磁方式は１相励磁と２相励
磁とを交互に繰り返す方式である。従って、回転トルク
は、１相励磁方式、１−２相励磁方式、２相励磁方式の
順に大きくなる。このような回転トルクと励磁方式との
関係を考慮して、通常時には、１相励磁方式でステッピ
ングモータを駆動することで消費電力や発熱を少なく
し、一方、大きな回転トルクを必要とする時（例えばモ
ータ起動時やステッピングモータがパチンコ球の引っ掛
かり等で正常に回転しない場合に該ステッピングモータ
を再駆動するリトライ時）に、２相励磁方式に切り換え
て回転トルクを大きくするようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、１相励磁方式
と２相励磁方式とでは、ステッピングモータの停止位置
（ステータに対するロータの停止位置）が１／２ステッ
プ角分ずれるため、１相励磁方式から２相励磁方式に切
り換えたままでは、目標停止位置でステッピングモータ
を停止させることができない。このため、励磁方式の切
り換えによる回転トルクアップは、モータ起動時やリト
ライ時等に、モータの回転を立ち上げるまでの極めて短
い時間に限られてしまい、利用範囲が狭い。

【０００４】また、１相励磁方式から１−２相励磁方式
への切り換え、又は、１−２相励磁方式から２相励磁方
式への切り換えにより、回転トルクを大きくすることも
考えられるが、１−２相励磁方式では、１相励磁方式や
２相励磁方式と比べてステップ角が半分になるため、１
相（又は２相）励磁方式と１−２相励磁方式との切り換
えは、制御が複雑になる欠点がある。

【０００５】そこで、大きな回転トルクを必要とする時
に、モータ駆動電圧を通常制御時より高い電圧に切り換
えることで、励磁方式を切り換えずに、回転トルクを大
きくすることが考えられるが、この場合、駆動電圧を切
り換えるための電圧切換回路が必要となり、その分、回
路構成が複雑化してしまう。

【０００６】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、励磁方式を切り換え
ることなく、かつ、簡単な回路構成で、要求トルクに応
じたステッピングモータの回転トルクを得ることができ
るパチンコ球払出装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のパチンコ球払出装置は、１相励
磁と２相励磁とを交互に繰り返す１−２相励磁方式でス
テッピングモータの各相のコイルを励磁する駆動制御手
段を備え、この駆動制御手段によって、要求トルクに応
じて１相励磁の時間と２相励磁の時間との時間比を可変
制御するようにしたものである。

【０００８】従来の１−２相励磁方式では、１相励磁の
時間と２相励磁の時間との時間比を１：１に設定してい
るが、２相励磁の時間を１相励磁の時間よりも長くする
と、回転トルクが大きくなる。また、１相励磁の時間を
２相励磁の時間よりも長くすると、回転トルクが小さく
なる。このような特性に着目して、要求トルクに応じて
１相励磁の時間と２相励磁の時間との時間比を変化させ
れば、要求トルクに応じたステッピングモータの回転ト
ルクを得ることができる。この場合、１−２相励磁方式
のままで回転トルクを制御できるため、ステッピングモ
ータの停止位置やステップ角は変わらない。しかも、駆
動電圧を変える必要がないため、電圧切換回路も不要で
ある。

【０００９】この場合、請求項２のように、ステッピン
グモータの起動時及び／又はステッピングモータが過負
荷で正常に回転しない場合に該ステッピングモータを再
駆動する時（リトライ時）に、２相励磁の時間が１相励
磁の時間よりも長くなるように時間比を変化させるよう
にすると良い。このようにすれば、大きな回転トルクを
必要とするモータ起動時やリトライ時に、１相励磁と２
相励磁の時間比の切り換えによってステッピングモータ
の回転トルクを大きくすることができる。

【００１０】更に、請求項３のように、ステッピングモ
ータの定速回転時に、１相励磁の時間が２相励磁の時間
よりも長くなるように時間比を変化させるようにしても
良い。つまり、ステッピングモータの定速回転時は、大
きな回転トルクを必要としないため、１相励磁の時間を
２相励磁の時間よりも長くして、回転トルクを小さくす
ることで、消費電力や発熱を少なくすることができる。

【００１１】また、１相励磁と２相励磁の時間比を可変
制御せずに、請求項４のように、１相励磁の時間と２相
励磁の時間とを異なる時間に固定して１−２相励磁を行
っても良い。例えば、２相励磁の時間を１相励磁の時間
よりも長く設定すれば、通常仕様（時間比が１：１）よ
りも回転トルクを大きくしたステッピングモータとする
ことができ、反対に、１相励磁の時間を２相励磁の時間
よりも長く設定すれば、通常仕様よりも消費電力や発熱
を少なくしたステッピングモータとすることができる。

【００１２】一般に、ステッピングモータの駆動回路
は、ユニポーラ方式とバイポーラ方式の２通りの駆動回
路がある。ここで、ユニポーラ方式は、コイルの一方向
だけに駆動電流を流す方式であり、バイポーラ方式は、
コイルの両方向に駆動電流を流す方式である。バイポー
ラ方式は、ユニポーラ方式と比べて、コイルの利用率が
高いため、同じトルクであればステッピングモータの体
格、重量を小さくできる利点がある。この観点から、請
求項５のように、バイポーラ方式の駆動回路で各相のコ
イルを励磁するようにすると良い。このようにすれば、
ユニポーラ方式の駆動回路を用いた場合と比較して、ス
テッピングモータ、ひいてはパチンコ球払出装置を小型
化、軽量化することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】［実施形態（１）］以下、本発明
の実施形態（１）を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてパチンコ球払出装置の概略構成を
説明する。パチンコ球払出装置は、ステッピングモータ
１１でスプロケット等の回転体（図示せず）を回転させ
ることで、パチンコ球を払い出すようにしている。この
ステッピングモータ１１は、例えばバイポーラ方式の２
相のステッピングモータとして構成され、そのステータ
に設けられた２組の駆動コイルＡ，Ｂには、バイポーラ
方式の駆動回路１４によって、両方向に駆動電流が流さ
れる。

【００１４】駆動回路１４には、払出制御回路１５の出
力に基づいて駆動コイルＡ，Ｂの通電をスイッチングす
るための８個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ８が設けられ
ている。これら８個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ８は、
２個ずつ対となって電源電圧（＋Ｖ）側とグランド側と
の間にブリッジ状に接続され、各対の２つのトランジス
タの中間接続点が、それぞれ駆動コイルＡ，Ｂの端子Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２に接続されている。各トランジス
タＴｒ１〜Ｔｒ８のエミッタとコレクタとの間には、フ
ライホイールダイオードＤ１〜Ｄ８が並列に接続されて
いる。

【００１５】一方の駆動コイルＡは、図１の上側の４つ
のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４によって通電が次のよう
にスイッチングされる。２つのトランジスタＴｒ１，Ｔ
ｒ４をオンすると、駆動コイルＡに順方向（端子Ａ１か
ら端子Ａ２に向かう方向）に電流ＩA が流れて、駆動コ
イルＡがＡ（＋）相として励磁される。また、トランジ
スタＴｒ２，Ｔｒ３をオンすると、駆動コイルＡに逆方
向（端子Ａ２から端子Ａ１に向かう方向）に電流−ＩA
が流れて、駆動コイルＡがＡ（−）相として励磁され
る。

【００１６】他方の駆動コイルＢは、図１の下側の４つ
のトランジスタＴｒ５〜Ｔｒ８によって通電が次のよう
にスイッチングされる。トランジスタＴｒ５，Ｔｒ８を
オンすると、駆動コイルＢに順方向（端子Ｂ１から端子
Ｂ２に向かう方向）に電流ＩB が流れて、駆動コイルＢ
がＢ（＋）相として励磁される。また、トランジスタＴ
ｒ６，Ｔｒ７をオンすると、駆動コイルＢに逆方向（端
子Ｂ２から端子Ｂ１に向かう方向）に電流−ＩB が流れ
て、駆動コイルＢがＢ（−）相として励磁される。

【００１７】払出制御回路１５は、マイクロコンピュー
タを主体として構成され、メイン制御回路（図示せず）
から送信されてくる賞球要求信号や球貸し用のカードユ
ニット（図示せず）から送信されてくる貸球要求信に基
づいて、駆動回路１４のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ８を
順次スイッチングして、ステッピングモータ１１を１−
２相励磁方式で駆動する駆動制御手段として機能する。
１−２相励磁方式は１相励磁と２相励磁とを交互に繰り
返す方式である（図３参照）。

【００１８】この際、払出制御回路１５は、図２に示す
ように、ステッピングモータ１１の起動時（払出動作開
始時）には、ステッピングモータ１１の運転モードを高
出力モードに切り換え、ステッピングモータ１１の回転
がある程度まで立ち上がった後に、運転モードを中出力
モードに切り換え、ステッピングモータ１１の定速回転
中は、運転モードを低出力モードに切り換える。その
後、ステッピングモータ１１を停止させる際には、運転
モードを、起動時とは反対に、中出力モード、高出力モ
ードの順に切り換えて、ブレーキをかけながらステッピ
ングモータ１１を目標停止位置に停止させる。

【００１９】高出力モードでは、図３（ｂ）に示すよう
に、払出制御回路１５は、１相励磁の時間ｔ1 と２相励
磁の時間ｔ2 との時間比が例えば１：５となるようにト
ランジスタＴｒ１〜Ｔｒ８をスイッチングして１相励磁
と２相励磁とを交互に繰り返して、ステッピングモータ
１１を駆動する。この場合、２相励磁の時間ｔ2 が１相
励磁の時間ｔ1 よりも長くなるため、回転トルクが大き
くなる［図４（ａ）参照］。つまり、大きな回転トルク
を必要とするモータ起動時やモータ停止直前に回転トル
クを大きくすることで、モータ起動時にはステッピング
モータ１１の回転を速やかに立ち上げ、モータを停止さ
せる際には、ステッピングモータ１１を速やかに減速し
て目標停止位置に停止させる。

【００２０】低出力モードでは、図３（ｃ）に示すよう
に、払出制御回路１５は、１相励磁の時間ｔ1 と２相励
磁の時間ｔ2 との時間比が例えば５：１となるようにト
ランジスタＴｒ１〜Ｔｒ８をスイッチングして１相励磁
と２相励磁とを交互に繰り返して、ステッピングモータ
１１を駆動する。この場合、１相励磁の時間ｔ1 が２相
励磁の時間ｔ2 よりも長くなるため、回転トルクが小さ
くなる［図４（ａ）参照］。つまり、大きな回転トルク
を必要としないステッピングモータ１１の定速回転中
は、回転トルクを小さくすることで、消費電力や発熱を
少なくして温度上昇を少なくする［図４（ｂ）参照］。

【００２１】尚、中出力モードでは、図３（ａ）に示す
ように、払出制御回路１５は、１相励磁の時間ｔ1 と２
相励磁の時間ｔ2 との時間比が例えば１：１となるよう
にトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ８をスイッチングして１相
励磁と２相励磁とを交互に繰り返して、ステッピングモ
ータ１１を駆動する。この場合、１相励磁の時間ｔ1と
２相励磁の時間ｔ2 が同じになるため、回転トルクは、
高出力モード時と低出力モード時の中間のトルクとなる
［図４（ａ）参照］。

【００２２】更に、払出制御回路１５は、ステッピング
モータ１１がパチンコ球の引っ掛かり等で正常に回転し
ない場合にステッピングモータ１１を再駆動する時（リ
トライ時）に、ステッピングモータ１１の運転モードを
高出力モードに切り換えて、１相励磁の時間ｔ1 と２相
励磁の時間ｔ2 との時間比を例えば１：５に切り換え
る。これにより、リトライ時のステッピングモータ１１
の回転トルクが大きくなり、ステッピングモータ１１を
速やかに再駆動することが可能となる。

【００２３】以上説明した実施形態（１）によれば、１
−２相励磁方式では、１相励磁の時間ｔ1 と２相励磁の
時間ｔ2 との時間比に応じてステッピングモータ１１の
回転トルクが変化する点に着目して、必要な回転トルク
に応じて１相励磁の時間ｔ1と２相励磁の時間ｔ2 との
時間比を変化させるようにしたので、必要な回転トルク
に応じてステッピングモータ１１の回転トルクを可変す
ることができる。これにより、１−２相励磁方式のま
ま、回転トルクを可変制御でき、ステッピングモータ１
１の停止位置やステップ角が変わらないため、モータを
停止させる際にも回転トルクアップ制御することがで
き、回転トルク可変制御の利用範囲が広がると共に、制
御も複雑にならない。しかも、駆動電圧を変える必要が
ないため、電圧切換回路も不要であり、回路構成も簡単
にすることができる。

【００２４】また、本実施形態（１）では、大きな回転
トルクを必要とする時（モータ起動時、モータ停止直前
及びリトライ時）に、２相励磁の時間ｔ2 を１相励磁の
時間ｔ1 よりも長くして、ステッピングモータ１１の回
転トルクを大きくするので、大きな回転トルクを必要と
する時でも、ステッピングモータ１１を確実に回転させ
ることができ、パチンコ球払出装置の動作信頼性を向上
することができる。一方、大きな回転トルクを必要とし
ないモータ定速回転時は、１相励磁の時間ｔ1を２相励
磁の時間ｔ2 よりも長くして、回転トルクを小さくする
ので、消費電力や発熱を少なくすることができる。

【００２５】更に、本実施形態（１）では、バイポーラ
方式の駆動回路１４でステッピングモータ１１を駆動す
るようにしているので、ユニポーラ方式の駆動回路を用
いた場合と比較して、駆動コイルＡ，Ｂの利用率を高め
ることができ、ステッピングモータ１１、ひいてはパチ
ンコ球払出装置を小型化、軽量化することができる。

【００２６】尚、上記実施形態（１）では、ステッピン
グモータ１１の運転モードを、高出力モード、中出力モ
ード、低出力モードの３段階に切り換えるようにした
が、運転モードを２段階に切り換えるようにしても良
く、例えば、大きな回転トルクを必要とする時（モータ
起動時、モータ停止直前及びリトライ時）のみ高出力モ
ードに切り換え、それ以外の時は中出力モード或は低出
力モードとしたり、リトライ時のみ高出力モードに切り
換え、リトライ時以外の時は中出力モードとしたりして
も良い。

【００２７】また、高出力モード、中出力モード、低出
力モードの以外に、１相励磁と２相励磁の時間比を新た
に設定した出力モードを設け、運転モードを４段階以上
に切り換えるようにしても良い。

【００２８】［実施形態（２）］上記実施形態（１）で
は、１相励磁と２相励磁の時間比を可変制御して、ステ
ッピングモータ１１の回転トルクを可変制御するように
したが、図５に示す本発明の実施形態（２）では、１相
励磁の時間ｔ1 と２相励磁の時間ｔ2 との時間比を例え
ば１：５（高出力モード）に固定して、常に、２相励磁
の時間ｔ2 が１相励磁の時間ｔ1 よりも長くなるように
設定している。このようすれば、通常仕様（時間比が
１：１）のステッピングモータよりも回転トルクを大き
くすることができ、大きなトルクを必要とするモータ起
動時やリトライ時等にも対応することができる。

【００２９】尚、上記実施形態（２）では、２相励磁の
時間ｔ2 を１相励磁の時間ｔ1 よりも長くなるように設
定したが、あまり回転トルクを必要としない場合には、
１相励磁の時間ｔ1 を２相励磁の時間ｔ2 よりも長くな
るように設定しても良い。このようにすれば、通常仕様
のステッピングモータよりも消費電力や発熱を小さくす
ることができる。

【００３０】尚、上記各実施形態（１），（２）におい
て、各出力モードの１相励磁と２相励磁の時間比を適宜
変更しても良いことは言うまでもない。一般に、２相励
磁の時間ｔ2 を１相励磁の時間ｔ1 よりも長くするほ
ど、回転トルクが大きくなる。

【００３１】その他、本発明は、バイポーラ方式の２相
のステッピングモータに限定されず、１−２相励磁で駆
動可能なステッピングモータに広く適用することができ
る。また、駆動回路もバイポーラ方式に限らず、ユニポ
ーラ方式としても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種
々変更して実施できることは言うまでもない。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の請求項１のパチンコ球払出装置によれば、要求トルク
に応じて１相励磁の時間と２相励磁の時間との時間比を
可変制御するようにしたので、１−２相励磁方式のまま
で回転トルクを可変制御することができ、回転トルク可
変制御の利用範囲を広げることができると共に、制御も
簡単化できる。しかも、駆動電圧を切り換えるための電
圧切換回路も不要であり、回路構成も簡単にすることが
できる。

【００３３】また、請求項２では、モータ起動時及び／
又はリトライ時に、２相励磁の時間が１相励磁の時間よ
りも長くなるように時間比を変化させるので、大きな回
転トルクを必要とするモータ起動時やリトライ時に、ス
テッピングモータの回転トルクを大きくすることがで
き、動作性を向上させることができる。

【００３４】更に、請求項３では、大きな回転トルクを
必要としないステッピングモータの定速回転時に、１相
励磁の時間が２相励磁の時間よりも長くなるように時間
比を変化させるので、ステッピングモータの定速回転時
は、回転トルクを小さして、消費電力や発熱を少なくす
ることができる。

【００３５】また、請求項４では、１相励磁の時間と２
相励磁の時間とを異なる時間に設定するようにしたの
で、通常仕様（時間比が１：１）よりも回転トルクを大
きくしたステッピングモータや、通常仕様よりも消費電
力や発熱を小さくしたステッピングモータとすることが
できる。

【００３６】更に、請求項５では、バイポーラ方式の駆
動回路で各相のコイルを励磁するようにしたので、ユニ
ポーラ方式の駆動回路を用いた場合と比較して、ステッ
ピングモータ（パチンコ球払出装置）を小型化、軽量化
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態（１）におけるパチンコ球払
出装置の電気的構成を示す回路図

【図２】運転モード（１相励磁と２相励磁の時間比）の
切換タイミングを説明するためのタイムチャート

【図３】（ａ）は中出力モードの各相の励磁シーケンス
を示すタイムチャート、（ｂ）は高出力モードの各相の
励磁シーケンスを示すタイムチャート、（ｃ）は低出力
モードの各相の励磁シーケンスを示すタイムチャート

【図４】（ａ）は回転トルクの上昇特性を示すタイムチ
ャート、（ｂ）は温度の上昇特性を示すタイムチャート

【図５】本発明の実施形態（２）の運転モード（１相励
磁と２相励磁の時間比）を説明するためのタイムチャー
ト

【符号の説明】

１１…ステッピングモータ、１４…駆動回路、１５…払
出制御回路（駆動制御手段）、Ａ，Ｂ…駆動コイル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C088 BA32 DA09 5H580 AA10 BB10 CA12 CA15 CA16 CB04 EE02 FA10 FA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステッピングモータで回転体を回転させ
てパチンコ球を払い出すようにしたパチンコ球払出装置
において、１相励磁と２相励磁とを交互に繰り返す１−２相励磁方
式で前記ステッピングモータの各相のコイルを励磁する
駆動制御手段を備え、前記駆動制御手段は、要求トルクに応じて１相励磁の時
間と２相励磁の時間との時間比を可変制御することを特
徴とするパチンコ球払出装置。
【請求項２】前記駆動制御手段は、前記ステッピング
モータの起動時及び／又は前記ステッピングモータが過
負荷で正常に回転しない場合に該ステッピングモータを
再駆動する時に、２相励磁の時間が１相励磁の時間より
も長くなるように前記時間比を変化させることを特徴と
する請求項１に記載のパチンコ球払出装置。
【請求項３】前記駆動制御手段は、前記ステッピング
モータの定速回転時に、１相励磁の時間が２相励磁の時
間よりも長くなるように前記時間比を変化させることを
特徴とする請求項１又は２に記載のパチンコ球払出装
置。
【請求項４】ステッピングモータで回転体を回転させ
てパチンコ球を払い出すようにしたパチンコ球払出装置
において、１相励磁と２相励磁とを交互に繰り返す１−２相励磁方
式で前記ステッピングモータの各相のコイルを励磁する
駆動制御手段を備え、前記駆動制御手段は、１相励磁の時間と２相励磁の時間
とを異なる時間に設定することを特徴とするパチンコ球
払出装置。
【請求項５】前記駆動制御手段は、バイポーラ方式の
駆動回路で各相のコイルを励磁することを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載のパチンコ球払出装置。