JP2005245880A - 可変表示器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ダイスの始動時の回転運動を見掛け上スムーズなようにする。
【構成】 ダイス１０を回転可能に支持するハウジング２０と、ダイス１０の各面が表示位置に順次来るようダイス１０を回転運動させる際の回転駆動源となるパルスモータ３０と、パルスモータ３０の回転運動をダイス１０の回転運動に変換する運動変換機構４０と、パルスモータ３０を回転させるのに必要なパルスを生成して同モータの回転を制御する制御部７０とを備えている。制御部７０は、パルスモータ３０をダイス１０が追随して回転し得る一次曲線的な速度パターンで始動させる機能を有した構成となっている。
【選択図】 図１

Description

本発明はパチンコ機、スロットマシン機、パチスロ機等のゲーム機に使用されるもので複数の数字や図柄を可変表示する可変表示器に関する。

従来の可変表示器は、各面に１〜６の数字が付されたダイスを回転可能に支持するダイスケースと、ダイスを回転運動させる際の回転駆動源となるパルスモータと、ダイスケースに設けられておりパルスモータの回転運動をダイスの回転運動に変換するギア機構と、ダイスの各面の可変表示及びその可変表示の停止を行うためにパルスモータの動作を制御するマイコン等を備えた基本構成となっている（例えば、特許文献１等参照) 。
特開２００２−２４８２０７号公報

このような構成の可変表示器においては、マイコンがパルスモータを回転させるために必要なパルス列を生成するとともにそのデューティ比を変化させてステッピングモータの速度を制御している。特にパルスモータの始動時の速度パターンは一般的には図１３に示す通りである。同図に示されたグラフの横軸は同モータの始動開始からの累積時間（mS) であり、縦軸は同モータの回転数（R.P.M.) である。

しかしながら、上記従来例による場合、ダイスの回転速度が上昇する過程で、瞬時的ではあるものの、パルスモータの回転力とダイス自体の慣性力とのバランスが崩れて、ギア機構に含まれる多数のギア同士の歯の噛み合いが外れたり元に戻ったりする現象が生じることがある。即ち、ダイスの始動時の回転運動が見掛け上スムーズではなく、極端に言えば、ダイスが止まって見えることもある。これに伴って、初期的な動作安定性が低く、パルスモータも脱調し易くなり、この点が機器の高性能化を図る上で障害となっている。

しかもパルスモータ及びギア機構を用いてダイスを回転させる構成となっている以上、ギア機構に多数使用されるギアにバックラッシュによるガタツキ等が存在し、これに関連してダイスの原点面を正確に表示位置に停止させることが非常に困難である。ダイスの原点面が表示位置から僅かにずれていても非常に目立ち易いことから、これを修正するために煩わしい微調整を行うことが必要であり、これらの点が機器の高性能化及び低コスト化を図る上で大きな問題になっている。

本発明は上記した背景の下で創作されたものであって、その主たる目的とするところは、ダイスの始動時の回転運動が見掛け上スムーズな可変表示器を提供することにある。

本発明の可変表示器は、各面に表示すべき数字及び／又は図柄が付された多面体状の回転体と、回転体を回転可能に支持する基体と、回転体の各面が表示位置に順次来るよう回転体を回転運動させる際の回転駆動源となるパルスモータと、基体に設けられており且つ多数のギアが組み込まれた機構であってパルスモータの回転運動を回転体の回転運動に変換する運動変換機構と、パルスモータを回転させるのに必要なパルスを生成して同モータの回転を制御する制御部とを具備し、制御部は、回転体が追随して回転し得る一次曲線的な速度パターンでパルスモータを始動させる機能を有した構成となっている。

好ましくは、運動変換機構に含まれるギア若しくは同機構に連結されたギア又は円板であって回転体とともに回転するセンサ回転部材と、回転体の原点面が表示位置の近くまで来たときに相当するセンサ回転部材の回転角度である原点面角度であるか否かを検知する原点面検知用センサと、制御部から出力されたパルスを分配してパルスモータの各相コイルをｎステップの励磁パターンで励磁させるのに必要な各相励磁信号を生成するドライバ部とを備えるようにすると良い。この場合、ｍ（１≦ｍ≦ｎ）ステップで励磁させて静止保持された状態のパルスモータのシャフトに、回転体の原点面が表示位置に来た状態の運動変換機構の入力ギアに噛み合うようにモータギアを取り付けるようにし、制御部は、回転する回転体を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータの指令上のステップ値とステップ値ｍとの差に相当する残りステップの個数だけパルスを出力する機能を有した構成のものを用いる。

例えば、パルスモータの指令上のステップ値と残りステップとのデータ対である正回転／逆回転原点面停止用データデーブルが予め記録されたメモリ部を有する場合、制御部は、正回転／逆回転する回転体を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータの指令上のステップ値を把握し、正回転／逆回転原点面停止用データデーブルを参照して当該ステップ値に対応する残りステップを読み出し、当該残りステップの個数だけパルスを出力する機能を有した構成となっているものを用いると良い。

また、パルスモータが１回転するのにｍステップのパターンをｋ回繰り返すパルスを印加することが必要である場合、モータギアの歯数についてはｋの整数倍にすると良い。

基体に関しては、回転体及び運動変換機構を有したケースであって回転体を運動変換機構の主要部を介して回転可能に支持する上ケースと、パルスモータを有した下ケースとから構成され、上ケースの裏側に下ケースが装着された状態で、上ケースに配置された運動変換機構の入力ギアと下ケースに配置されたパルスモータのモータギアとが噛み合うようになっているものを用いることが望ましい。

この場合、上ケースの入力ギア又はモータギアに噛み合う位置に回転部材としてのセンサギアを配置する一方、下ケースに原点面検知用センサを配置するようにすることが望ましい。このときには、センサギアの面上にフォトインターラプターの光路を遮蔽／開放する検出片を形成するようにすると良い。

本発明の請求項１に係る可変表示器による場合、回転体が追随して回転し得る一次曲線的な速度パターンでパルスモータを始動させる構成となっているので、回転体の回転速度が上昇する過程で、パルスモータの回転力とダイス自体の慣性力とのバランスが崩れるようなことがなく、回転体の始動時の回転運動が見掛け上スムーズとなる。これに伴って、初期的な動作安定性が高く、パルスモータも脱調し難くなり、これらの点で機器の表示上の品位及び高性能化を図ることが可能になる。

本発明の請求項２、３又は４に係る可変表示器による場合、パルスモータの励磁パターンのステップ値がｍである状態で回転体が正確に原点面表示となるように回転体、運動変換機構及びパルスモータが基体に組み込まれている一方、回転する回転体を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータの指令上のステップ値とステップ値ｍとの差に相当する残りステップの個数だけパルスを出力する構成となっているので、運動変更機構に多数使用されるギアにバックラッシュによるガタツキ等が存在したとしても、回転体の原点面を正確に表示位置に停止させることが可能になる。これに伴って煩わしい微調整を行うことが不要になり、これらの点で機器の高性能化及び低コスト化を図る上で大きな効果がある。

本発明の請求項５に係る可変表示器による場合、基体は、回転体及び運動変換機構を有した上ケースとパルスモータを有した下ケースとから構成され、下ケースを上ケースの裏側に装着すると、運動変換機構の入力ギアとパルスモータのモータギアとが噛み合うようになっていることから、組み立て時の両ギアの角度の位置合わせを簡単に行うことが可能になり、組み立て作業が簡単になり、この点で機器としての一層の低コスト化を図ることが可能になる。

本発明の請求項６又は７に係る可変表示器による場合、パルスモータ及び原点面検知用センサが下ケースに取り付けられているので、上ケースと下ケースとの両方に電気配線を施す必要がないので、組み立て作業が簡単になり、この点で機器としての一層の低コスト化を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１(A),(B) は可変表示器の正面図、縦断面図、図２は同可変表示器の模式的分解斜視図、図３は同可変表示器の上ケースの裏面図、図４(A) ,(B)は同可変表示器のセンサ回転部材の正面図, 側面図、図５は同可変表示器の電気的構成図、図６は同可変表示器の原点面検知用センサの出力信号とパルスモータの励磁パターンとの関係を示すタイミングチャート、図７は同可変表示器のメモリ部に記録された正回転／逆回転原点面停止用データデーブルの内容を示す模式図、図８は同可変表示器の制御部により処理される原点面停止用プログラムのフローチャート、図９は同制御部により処理される他面停止用プログラムのフローチャート、図１０は同制御部により処理される１パルス出力用サブルーチンプログラムのフローチャート、図１１は同パルスモータの始動時の速度パターンを示すグラフ、図１２(A) ,(B)は同センサギアの変形例を示す正面図, 側面図である。

ここに掲げる可変表示器はパチンコ機に備えられているものであり、各面に「１」から「６」までを示す図柄が付されたダイス１０（回転体に相当する）と、ダイス１０を回転可能に支持するハウジング２０（基体に相当する）と、ダイス１０の各面が周期的に表示位置（図１中表示面αとして示す位置）に来るようダイス１０を回転運動させる際の回転駆動源となるパルスモータ３０と、多数のギアが組み込まれた機構であってパルスモータ３０の回転運動をダイス１０の回転運動に変換する運動変換機構４０と、運動変換機構４０に連結されたギアであってダイス１０とともに回転するセンサギア５０（センサ回転部材に相当する）と、ダイス１０の原点面が表示位置の近くに来たときに相当するセンサギア５０の回転角度である原点面角度であるか否かを検知する原点面検知用センサ６０と、パルスモータ３０を回転させるのに必要なパルスを生成して同モータの回転を制御する制御部７０と、制御部７０から出力されたパルスを分配してパルスモータ３０の各相コイルを所定ステップの励磁パターンで励磁させるのに必要な各相励磁信号を生成するドライバ部８０とを備えた基本構成となっている。

なお、ダイス１０の原点面については、ここでは「１」を示す図柄が付された面としている。そしてダイス１０の原点面が表示位置に来たとき（ダイス１０の出目が１であるとき）を原点表示という一方、原点面以外の他面が表紙位置に来たとき（ダイス１０の出目が２〜６であるとき）を他面表示というとする。

まず、図１乃至図４を参照して可変表示器の機械的構成について詳細に説明する。

ハウジング２０は、ダイス１０、運動変換機構４０及びセンサギア５０が設けられた上ケース２１と、パルスモータ３０及び原点面検知用センサ６０が設けられた下ケース２２とを有し、下ケース２２が上ケース２１の裏側に装着可能になっている。

上ケース２１は、ダイス１０及び運動変換機構４０を有したケースであって、ダイス１０を運動変換機構４０の主要部を介して回転可能に支持するようになっている。具体的には、ダイス１０及び運動変換機構４０が取り付けられたベース部材２１１と、ダイス１０等の下半分等を囲む枠部材２１２とを有し、枠部材２１２がべース板２１１の表面側にネジ止めされている。枠部材２１２の正面には円形の図柄表示窓２１２１が形成されており、ベース板２１１の裏面には運動変換機構４０の入力ギア４３（後述する）が配設されている。

一方、下ケース２２は、パルスモータ３０及び原点面検知用センサ６０を有したケースである。具体的には、パルスモータ３０及び原点面検知用センサ６０が取り付けられたベース部材２２１と、パルスモータ３０等を囲む収容部材２２２とを有し、ベース板２２１が収容部材２２２にネジ止めされている。

ベース部材２２１の表面にはパルスモータ３０及びセンサユニット板６１が取り付けられている。パルスモータ３０のシャフトはベース部材２２１に形成された開口２２１１を通ってベース部材２２１の裏面から出ており、その先端部には平歯車であるモータギア３１が圧入されている。ベース部材２２１の裏面にパルスモータ３０のモータギア３１が位置している。

パルスモータ３０については、ここでは４相ステッピングモータを用いている。上記した通りパルスモータ３０を回転させるための各相励磁信号が制御部７０及びドライバ部８０により生成されるが、ここでは励磁パターンが８ステップであって、これを１２回繰り返すしてパルスモータ３０が１回転するようになっている。即ち、パルスモータ３０は基本角が３．７５度であり、９６個分のパルスが印加されると、そのシャフトとともにモータギア３１が１回転するようになっている。その関係からモータギア３１の歯数は１２の倍数が好ましく、ここでは歯数が１２のものを用いている。

センサユニット板６１には原点面検知用センサ６０が取り付けられている。原点面検知用センサ６０については、ここではフォトインタラプタを用いている。ベース部材２２１には原点面検知用センサ６０を通すための開口２２２２が形成されている。即ち、原点面検知用センサ６０はベース部材２２１の裏側に位置している。

このような下ケース２２は上ケース２１の裏側にネジ止めにより装着可能になっている。下ケース２２が上ケース２１の裏側に装着された状態で、上ケース２１に配置された運動変換機構４０の入力ギア４３（後述する）と下ケース２２に配置されたパルスモータ３０のモータギア３１とが噛み合うようになっている。

ダイス１０は上ダイス１１と下ダイス１２とが組み合わされた六面体状の殻体であって、上ダイス１１及び下ダイス１２にはダイス軸１３が設けられており、ダイス軸１３の両端部が回転ダイス台４１（後述する）に軸支されている。

運動変換機構４０は、ダイス１０の出目を順番に切り換えて表示させるためにダイス１０を二軸で回転運動させる機構であって、具体的には以下のような構造となっている。即ち、ダイス１０の下半分を囲む半球殻状の回転ダイス台４１と、回転ダイス台４１の底部中心に連結され且つベース部材２１１上に軸支された入力軸４２と、ベース部材２１１の裏側から出た軸４２に連結された入力ギア４３と、ベース部材２１１の表面上に取り付けられており且つ軸４２の貫通孔が中心部に形成された固定ギア４４と、ダイス軸１３の一方端部に取り付けられたウォームホイール４５と、回転ダイス台４１の側面にダイス軸１３と直交した方向に向けて軸支された軸４６と、軸４６の上端部に取り付けられており且つウォームホイール４５に噛み合う円筒ウォーム４７と、軸４６の下端部に取り付けられており且つ固定ギア４４の外周面に噛み合う平歯車４８とを有した構成となっている。

入力ギア４３は外周面に歯が形成された平歯車であり、パルスモータ３０のモータギア３１の外周面に形成された歯に噛み合い可能になっている。ここではモータギア３１が６回転すると、入力ギア４３及び回転ダイス台４１が３回転し、この過程でダイス１０の回転が一周するようになっている。即ち、ダイス１０が原点面表示である状態から、入力ギア４３が３回転すると、次の原点面表示に移行する。

センサギア５０は上ケース２１のベース板２１１の裏面に軸５１により軸支された平歯車であって、その外周面に形成された歯が入力ギア４３に噛み合っており、その面上には原点面検知用センサ６０としてのフォトインタラプターの光路を遮蔽／開放する検出片５１１が形成されている。

ここではモータギア３１が６回転して、入力ギア４３が３回転すると、センサギア５０が１回転するようになっている。即ち、パルスモータ３０が６回転すると、センサギア５０が１回転するとともに入力ギア４３が３回転して、この過程でダイス１０の回転が一周するようになっている。

ダイス１０の出目はセンサギア５０が１回転すると一巡することから、センサギア５０が６０度回転する毎にダイス１０の出目が１、２、３、４、５、６と順次変化する。パルスモータ３０で言えば、９６個のパルス列が入力されて１回転する毎にダイス１０の出目が１、２、３、４、５、６と順次変化するようになっている。

図６は原点面検知用センサ６０の出力とパルスモータ３０の励磁パターンとの関係を示すタイミングチャートであり、図中の励磁パターンに書かれた数字についてはステップ値を示している。各面検知用センサ６０の詳しいことは後述するが、そのオン期間においては、センサギア５０が原点面角度であることを示している。本実施形態の検出片５１１の場合、そのオン期間の長さは検出片５１１の幅Ｗに関係している。具体的には、検出片５１１はパルスモータ３０の回転角に換算すると励磁パターンの１周期相当分である幅Ｗを有している。その関係上、センサギア５０が原点面角度である期間においては、パルスモータ３０の励磁パターンの指令上のステップ値６が１回だけ現れる。

ところで、モータギア３１やセンサギア５０は次のようにして組み込まれている。まずモータギア３１については、ここではパルスモータ３０を励磁パターンの６ステップで励磁させるよう通電し、これにより静止保持された状態のパルスモータ３０のシャフトに、ダイス１０が原点面表示である状態の運動変換機構４０の入力ギア４３に噛み合うようにモータギア３１が圧入されている。一方、センサギア５０については、検出片５１１の略中心部分が原点面検知用センサ６０の真下に来るように上ケース２１に組み込まれている（図３参照）。それ故、原点面検知用センサ６０がオンであり、励磁パターンの指令上のステップ値が６になったタイミングでダイス１０が原点面表示となる。

次に、図５を参照して可変表示器の電気的構成を詳細に説明する。

制御部７０はパチンコ機のゲームの進行に合わせてダイス１０の可変表示及びダイス１０の出目の切り換え表示を含めて各部を制御するマイクロコンピュータであって、ハウジング２０の外部のパチンコ機の内部に備えられている。制御部７０のバスラインにはメインプログラム等が予め記録されたＲＯＭ等のメモリ部９０が接続されている。また、入力ポートには原点面検知用センサ６０が接続されている一方、出力ポートにはパルスモータ３０がドライバ部８０を介して接続されている。

原点面検知用センサ６０はセンサギア５０上の検出片５１１の近接を検出し、図６に示すような信号を出力するようになっている。即ち、原点面検知用センサ６０の出力信号がローレベル（原点面検知用センサ６０がオフ）であるときには、センサギア５０の回転角度が原点面角度でないことを示す一方、ハイレベル（原点面検知用センサ６０がオン）であるときには、センサギア５０の回転角度が原点面角度であることを示す。

ドライバ部８０は制御部７０とパルスモータ３０との間に接続された装置であって、制御部７０から出力されたパルスを入力として各相励磁信号を生成してパルスモータ３０の各相コイルに出力している。即ち、制御部７０からパルスが出力される度にパルスモータ３０の励磁パターンが１ステップ毎に進むようになっている。図６中の励磁パターンに示された数字はステップ値である。

メモリ部９０にはメインプログラム以外に図７に示す正回転／逆回転原点面停止用データデーブル、図１１に示す速度パターンを実現するための速度データテーブル、図８に示す原点面停止用プログラム、図９に示す他面停止用プログラム及び図１０に示す１パルス出力用サブルーチンプログラムが予め記録されている。

制御部７０は、回転するダイス１０を停止させて原点面表示にする際には、メモリ部９０上の原点面停止用プログラム及び１パルス出力用サブルーチンプログラムを読み出して処理する一方、ダイス１０の出目を切り換えて他面表示にする際には、メモリ部９０上の他面停止用プログラム及び１パルス出力用サブルーチンプログラム読み出して処理するようになっている。

制御部７０は、原点面停止用プログラムを処理する結果、次のような機能を有する。即ち、正回転（又は逆回転）するダイス１０を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサ６０により原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサ６０により原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータ３０の指令上のステップ値を把握し、正回転原点面停止用データテーブル（又は逆回転原点面停止用データテーブル）を参照して当該ステップ値に対応する残りステップを読み出し、当該残りステップの個数だけパルスを出力する機能を有した構成となっている。

ここでいう正回転／逆回転原点面停止用データテーブルとは、パルスモータ３０が正回転／逆回転しているときに原点面検知用センサ６０により原点面角度が検知された時点を基準としてパルスモータ３０が何ステップ分正回転／逆回転すればダイス１０が原点面表示になるかを求める際に使用されるデータテーブルであって、図７に示すようにパルスモータ３０の指令上のステップ値と残りステップ（括弧中は逆回転原点面停止用データテーブルの残りステップの内容を示す）とのデータ対から構成されている。

例えば、パルスモータ３０が正回転（又は逆回転）しており、図６に示すように原点面検知用センサ６０により原点面角度が検知された時点（オフからオンに切り替わった時点）のパルスモータ３０の指令上のステップ値が２であるとき、正回転停止用データデーブルを参照すると残りステップが４であるので、パルスモータ３０が４ステップ分正回転（又は逆回転）する。原点面検知用センサ６０により原点面角度が検知された時点のパルスモータ３０の指令上のステップ値が２以外の場合についても上記と全く同様である。

一方、制御部７０は、他面停止用プログラムを処理する結果、次のような機能を有する。即ち、ダイス１０の出目を切り換えて他面表示にするに当たり、出目の切り換えに必要なセンサギア５０の回転角度に応じた設定値ｋをパルスカウンタにセットし、パルスカウンタのカウント値が設定値ｋの分だけ増加するまでパルスを連続して出力する機能を有した構成となっている。

ここでいうパルスカウンタとは、原点面停止用プログラムが処理される毎にリセットされ且つドライバ部８０に出力したパルスを計数するプログラムカウンタであって、パルスモータ３０を正回転させるときには正方向にパルスを計数する一方、逆回転させるときには負方向にパルスを計数し、その計数値によりダイス１０の出目を管理するようになっている。即ち、パルスカウンタのカウント値が０、＋９６（−９６）、１９２（−１９２）、２８８（−２８８）、３８４（−３８４）、４８０（−４８０）等であるときはダイス１０の出目が１、２（６）、３（５）、４（４）、５（３）、６（２）であることを各々示している。

例えば、パルスモータ３０を正回転させてダイス１０の出目を１から３に切り換える場合、センサギア５０の回転角度を正方向に１２０度増加させる必要があることから、設定値ｋについては１９２となる。ダイス１０を１回転させてダイス１０の出目を３に切り換える場合の設定値ｋについては１９２＋５７６＝７６８となる。ダイス１０の出目を他のパターンで他面表示に切り換える場合についても上記と全く同様である。

制御部７０は、上記以外に原点面停止用プログラム及び他面停止用プログラムの処理途中において１パルス出力用サブルーチンプログラムを処理する結果、次のような機能を有する。即ち、ダイス１０が追随して回転し得る一次曲線的な速度パターンでパルスモータ３０を始動させる機能を有した構成となっている。

パルスモータ３０の始動時の速度パターンについてはここでは図１１に示すグラフに示す通りのものを採用している。同グラフの横軸はパルスモータ３０の始動開始からの累積時間（mS) であり、縦軸はパルスモータ３０の回転数（R.P.M.) である。

このような始動時の速度パターンは可変表示器を実際に動作させて得られたものである。即ち、図１３に示すような二次曲線的な速度パターンではなく図１１に示すような一次曲線的な速度パターンであれば、ダイス１０の回転速度が上昇する過程で、パルスモータ３０の回転力とダイス自体の慣性力とのバランスの均衡が崩れず、運動変換機構４０に含まれる多数のギア同士の歯の噛み合いが外れたり元に戻ったりする現象も生じないことが実験により判っている。

このような速度パターンを実現するためにメモリ部９０には上記の通り速度データテーブルが予め記録されている。この速度データテーブルは累積時間とパルスモータ３０の回転数とのデータ対から構成されており、累積時間については、基準クロックカウンタ（プログラムカウンタ又はカウンターチップ）のカウント値に変換した数値、一方、回転数については、パルスモータ３０に出力すべきパルスのデューティ比に変換した数値を用いている。即ち、ここではパルスモータ３０に出力するパルスのデューティ比を随時変化させて図１１に示す速度パターンを実現するようになっている。

以上のように構成された可変表示器の動作について説明し、併せて図８に示す原点面停止用プログラム、図９に示す他面停止用プログラムの詳細について説明する。そして最後に図１０に示す１パルス出力用サブルーチンプログラムの詳細について説明する。

パチンコ機のゲームの進行とともにダイス１０が正回転しており、その途中においてダイス１０を停止させて原点面表示にするときには、制御部７０がメモリ部９０上の原点面停止用プログラムを逐次処理する。

まず、原点面検知用センサ６０が１０パルス連続してオフになるまでパルスを連続して出力してパルスモータ３０を回転させる（Ｓ０）。これは、同プログラムの処理開始時におけるダイス１０の回転角に関係なく、センサギア５０を原点面角度でない角度まで回転させて誤動作防止を図るためである。このような前処理に引き続いて、原点面検知用センサ６０がオンになるまでパルスを連続して出力してパルスモータ３０を回転させる（Ｓ１、Ｓ２）。

その後、原点面検知用センサ６０がオフからオンに変化すると、そのタイミングでパルスモータ３０の指令上のステップ値を把握するとともに、メモリ部９０上の正回転原点面停止用データテーブルを参照して、指令上のステップ値に対応する残りステップを読み出し（Ｓ３）、この残りステップの個数だけパルスを出力するとともに上記パルスカウンタをリセットし（Ｓ４）、同プログラムの処理が終了となる。

なお、逆回転しているダイス１０を停止させて原点面表示にするときも上記と全く同様に原点面停止用プログラムが逐次処理されるが、指令上のステップ値に対応する残りステップを求めるに当たり、メモリ部９０上の逆回転原点面停止用データテーブルが参照される点のみが異なっている。また、可変表示機をイニシャライズする際、ダイス１０の出目を他面から原点面に切り換え表示する際も上記と全く同様に原点面停止用プログラムが逐次処理される。

このように原点面停止用プログラムが処理されると、原点面検知用センサ６０がオフからオンに変化してセンサギア５０が原点面角度になるまでパルスモータ３０が連続して回転する。そして、原点面検知用センサ６０がオフからオンに変化した時点のパルスモータ３０の励磁パターンの指令上のステップ値を把握し、これが６になるのに必要な残りステップ数だけパルスを出力してパルスモータ３０を回転させる。これによりダイス１０が原点面表示となる。これは、パルスモータ３０の励磁パターンのステップ値が６である状態でダイス１０が正確に原点面表示となるようにダイス１０、運動変換機構４０及びパルスモータ３０をハウジング２０に組み込むようにしたからに他ならない。よって、運動変換機構４０に含まれる多数のギアにバックラッシュによるガタツキ等が存在したとしても、ダイス１０が正確に原点面表示となる。

なお、原点面検知用センサ６０がオフからオンに変化した時点でパルスモータ３０を回転させるのに必要な残りステップを把握することから、センサギア５０の検出片５１１に関してはその両端部のみが必要であると言える。よって、図４に示すセンサギア５０の代わりに図１２に示すセンサギア５０’を用いてもかまわない。図８に示す原点面停止用プログラムは、センサギア５０の代わりにセンサギア５０’を有する可変表示器にも適用可能な内容となっている。即ち、ステップ０の前処理において、原点面検知用センサ６０が１０パルス連続してオフとなるまでパルスモータ３０を回転させているのは、検出片５１１’を有するセンサギア５０’であってもこれを原点面角度でない角度まで回転させるためである。

その後、パチンコ機のゲームの進行とともにダイス１０の出目を切り換えて他面表示にするときには、制御部７０がメモリ部９０上の他面停止用プログラムを逐次処理する。

まず、ダイス１０の出目の切り換えに必要なセンサギア５０の回転角度の変化量に対応する設定値ｋを求め、これを上記パルスカウンタにセットする（Ｓ０）。そしてパルスカウンタのカウント値が設定値ｋの分だけ増加してカウントを完了するまでパルスを連続して出力し（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）、同プログラムの処理が終了となる。

このように他面停止用プログラムが処理されると、パルスカウンタのカウント値を参照してダイス１０の他面表示が行われる。上記した通り原点面停止用プログラムが処理されると、ダイス１０が正確に原点面表示になるとともにパルスカウンタがリセットされることから、結果として、ダイス１０の他面表示についても正確なものとなる。

ところで、制御部７０は、原点面停止用プログラム及び他面停止用プログラムの処理途中において１パルス出力の処理を行うときには、メモリ部９０上の１パルス出力用サブルーチンプログラムを読み出して逐次処理する。

まず、同プログラムが実行される時点でパルスモータ３０の始動の最初であるか否かを判定する（Ｓ０）。最初であると判定したときには、上記基準クロックカウンタを起動させ（Ｓ１）、速度テーブルから基準クロックカウンタのカウント値が示す累積時間に対応するパルスのデューティ比を読み出し（Ｓ２）、このデューティ比を有するパルスを生成して出力し（Ｓ３）、同プログラムの処理が終了となる。一方、最初でない判定したときも同様であるが、基準クロックカウンタを起動させない点のみが異なっている。

このような１パルス出力用サブルーチンプログラムが原点面停止用プログラム及び他面停止用プログラムの処理途中において繰り返し処理される結果、パルスモータ３０が図１１に示す通りの速度パターンで始動する。

なお、１パルス出力用サブルーチンプログラムが処理されるのはパルスモータ３０の始動時のみで、所定時間が経過すると、原点面停止用プログラム及び他面停止用プログラムにおいて、基準クロックカウンタの動作を停止させるとともに、一定周期のパルスを生成して出力し、パルスモータ３０を定速度で回転させるようになっている。

上記可変表示器による場合、パルスモータ３０が図１１に示すような速度パターンで始動する構成となっているので、ダイス１０の回転速度が上昇する過程で、パルスモータ３０の回転力とダイス１０自体の慣性力とのバランスが崩れるようなことがなく、ダイス１０の始動時の回転運動が見掛け上スムーズとなる。これに伴って、初期的な動作安定性が高く、パルスモータ３０も脱調し難くなり、これらの点で機器の表示上の品位及び高性能化を図ることが可能になる。

また、ダイス１０の原点面だけでなく他面についても正確に表示位置に停止させることが可能であることから、従来例とは異なりダイス１０の位置ズレを修正するための微調整を行う必要が全くなくなり、この点で高性能化及び低コスト化を図ることが可能になる。しかもハウジング２０は上ケース２１と下ケース２２とから構成され、下ケース２２を上ケースの２１の裏側に装着すると、運動変換機構４０の入力ギア４３とパルスモータ３０のモータギア３１とが噛み合うようになっていることから、組み立て時の両ギアの角度の位置合わせを簡単に行うことが可能になり、組み立て作業が簡単になる。さらにパルスモータ３０及び原点面検知用センサ６０が下ケース２２に取り付けられているので、上ケース２１と下ケース２２との両方に電気配線を施す必要がないので、組み立て作業が簡単になる。これらの点での低コスト化を図ることも可能となる。

なお、本発明に係る可変表示器はパチンコ機だけの適用に止まらず、スロットマシン機、パチスロ機等にも同様に適用可能であり、回転体、基体、運動変換機構等については適用される機器に応じて適宜設計変更すれば良い。

特に回転体については、各面に表示すべき数字及び／又は図柄が付された多面体状である限り、どのような種類を用いてもかまわない。基体については、回転体を回転可能に支持する機能を有する限り、どのような構成のものを用いてもかまわない。運動変換機構については、多数のギアが組み込まれた機構であってパルスモータの回転運動を回転体の回転運動に変換する機能を有する限り、どのような構造のものを用いてもかまわない。また、運動変換機構に含まれるギア又は円板をセンサ回転部材として用いる形態を採用しても良い。原点面検知用センサについては、回転体の原点面が表示位置の近くに来たときに相当するセンサ回転部材の回転角度である原点面角度であるか否かを検知するものである限り、どのような種類のものを用いても良く、センサ回転部材の検出片の形状や基体に対する配置関係等についても問われない。パルスモータについては、その種類や励磁方法等が上記実施形態に限定されないのは当然である。

制御部については、回転体が追随して回転し得る一次曲線的な速度パターンでパルスモータを始動させる機能を有する限り、速度制御法等が問われないのは当然である。また、回転する回転体を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータの指令上のステップ値とステップ値ｍとの差に相当する残りステップの個数だけパルスを出力する機能をソフトウエアでなく電子回路により実現するようにしてもかまわない。残りステップについては、データテーブル方式ではなく計算により求めるようにしても良い。

本発明の実施の形態を説明するための図であって、(A),(B) は可変表示器の正面図、縦断面図である。 同可変表示器の模式的分解斜視図である。 同可変表示器の上ケースの裏面図である。 (A),(B) は同可変表示器のセンサ回転部材の正面図, 側面図である。 同可変表示器の電気的構成図である。 同可変表示器の原点面検知用センサの出力信号とパルスモータの励磁パターンとの関係を示すタイミングチャートである。 同可変表示器のメモリ部に記録された正回転／逆回転原点面停止用データデーブルの内容を示す模式図である。 同可変表示器の制御部により処理される原点面停止用プログラムのフローチャートである。 同制御部により処理される他面停止用プログラムのフローチャートである。 同制御部により処理される１パルス出力用サブルーチンプログラムのフローチャートである。 同パルスモータの始動時の速度パターンを示すグラフである。 (A) ,(B)は同センサギアの変形例を示す正面図, 側面図である。 従来の可変表示器を説明するための図であって、パルスモータの始動時の速度パターンを示すグラフである。

符号の説明

１０ ダイス（回転体）
２０ ハウジング（基体） ３０ パルスモータ
４０ 運動変換機構
５０ センサギア（センサ回転部材）
６０ 原点面検知用センサ
７０ 制御部
８０ ドライバ部
９０ メモリ部

Claims (7)

1. 各面に表示すべき数字及び／又は図柄が付された多面体状の回転体と、回転体を回転可能に支持する基体と、回転体の各面が表示位置に順次来るよう回転体を回転運動させる際の回転駆動源となるパルスモータと、基体に設けられており且つ多数のギアが組み込まれた機構であってパルスモータの回転運動を回転体の回転運動に変換する運動変換機構と、パルスモータを回転させるのに必要なパルスを生成して同モータの回転を制御する制御部とを具備し、制御部は、回転体が追随して回転し得る一次曲線的な速度パターンでパルスモータを始動させる機能を有した構成となっていることを特徴とする可変表示器。
2. 請求項１記載の可変表示器において、運動変換機構に含まれるギア若しくは同機構に連結されたギア又は円板であって回転体とともに回転するセンサ回転部材と、回転体の原点面が表示位置の近くまで来たときに相当するセンサ回転部材の回転角度である原点面角度であるか否かを検知する原点面検知用センサと、制御部から出力されたパルスを分配してパルスモータの各相コイルをｎステップの励磁パターンで励磁させるのに必要な各相励磁信号を生成するドライバ部とを備えており、ｍ（１≦ｍ≦ｎ）ステップで励磁させて静止保持された状態のパルスモータのシャフトに、回転体の原点面が表示位置に来た状態の運動変換機構の入力ギアに噛み合うようにモータギアが取り付けられており、制御部は、回転する回転体を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータの指令上のステップ値とステップ値ｍとの差に相当する残りステップの数だけパルスを出力する機能を有した構成となっていることを特徴とする可変表示器。
3. 請求項２記載の可変表示器において、パルスモータの指令上のステップ値と残りステップとのデータ対である正回転／逆回転原点面停止用データデーブルが予め記録されたメモリ部を有しており、制御部は、正回転／逆回転する回転体を停止させて原点面表示にするに当たり、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されるまでパルスを連続して出力し、原点面検知用センサにより原点面角度が検知されると、その時点のパルスモータの指令上のステップ値を把握し、正回転／逆回転原点面停止用データデーブルを参照して当該ステップ値に対応する残りステップを読み出し、当該残りステップの数だけパルスを出力する機能を有した構成となっていることを特徴とする可変表示器。
4. パルスモータを１回転させるのにｍステップの励磁パターンをｋ回繰り返すことが必要である場合の請求項２又は３記載の可変表示器において、モータギアの歯数がｋの整数倍であることを特徴とする可変表示器。
5. 請求項１、２、３又は４記載の可変表示器において、基体は、回転体及び運動変換機構を有したケースであって回転体を運動変換機構の主要部を介して回転可能に支持する上ケースと、パルスモータを有した下ケースとから構成されており、上ケースの裏側に下ケースが装着された状態で、上ケースに配置された運動変換機構の入力ギアと下ケースに配置されたパルスモータのモータギアとが噛み合うようになっていることを特徴とする可変表示器。
6. 回転部材が運動変換機構に連結されたギアである場合の請求項５記載の可変表示器において、上ケースに入力ギア又はモータギアに噛み合う位置に回転部材としてのセンサギアが、下ケースに原点面検知用センサが各々取り付けられていることを特徴とする可変表示器。
7. 原点面検知用センサがフォトインターラプターである場合の請求項６記載の可変表示器において、センサギアの面上にフォトインターラプターの光路を遮蔽／開放する検出片が形成されていることを特徴とする可変表示器。

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