JP2005319161A

JP2005319161A - 電磁式パチンコ球発射装置

Info

Publication number: JP2005319161A
Application number: JP2004140848A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Matsunaga; 義之松永; Koichi Mitsujima; 康一密島; Katsuyoshi Jinbo; 勝義仁保
Original assignee: Asahi Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Life Solutions Asahi Co Ltd
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2005-11-17

Abstract

【課題】半導体スイッチ手段の電力消費を低減する。
【解決手段】出力電圧Vb(=電圧X)を可変できる電源回路１と、前記出力電圧Vbが印加される発射ソレノイド２と半導体スイッチ手段３の直列回路と、前記出力電圧Vbを基準電圧bと比較して前記半導体スイッチ手段３の制御入力に供給する制御手段４を備え、前記半導体スイッチ手段３がオンされた時の両端電圧を前記出力電圧Vbの変化にかかわらず略一定の低電圧とした電磁式パチンコ球発射装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁式パチンコ球発射装置に関する。

特許文献１では、出力電圧を固定とした電源回路と、前記出力電圧が印加される発射ソレノイドと半導体スイッチ手段の直列回路を備え、前記半導体スイッチ手段がオンされた時の両端電圧は発射ソレノイドに流す電流値に応じて変化され、その電流値が小さいと発射ソレノイドの両端電圧が小さくなるため、半導体スイッチ手段の両端電圧が大きくなっていた。
特許第３５０３２１４号公報

このため、半導体スイッチ手段に大きな電力消費が発生して発熱が大きくなり、放熱板も大きなものが必要であるという課題があった。本発明はこのような解決すべき課題を鑑み、半導体スイッチ手段の電力消費を低減することを目的とする。

本発明を要約すると、出力電圧を可変できる電源回路と、前記出力電圧が印加される発射ソレノイドと半導体スイッチ手段の直列回路と、前記出力電圧を基準電圧と比較して前記半導体スイッチ手段の制御入力に供給する制御手段を備え、前記半導体スイッチ手段がオンされた時の両端電圧を前記出力電圧の変化にかかわらず略一定の低電圧とした電磁式パチンコ球発射装置である。

本発明によれば、半導体スイッチ手段がオンされた時の両端電圧を電源回路の出力電圧の変化にかかわらず略一定の低電圧としたため、半導体スイッチ手段の電力消費を低減できる。

次に、本発明の実施形態を説明するが、それはあくまで本発明に基づいて採択された例示的な実施形態であり、本発明をその実施形態に特有な事項に基づいて限定解釈してはならず、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の請求項に示した事項さらにはその事項と実質的に等価である事項に基づいて定めなければならない。

図１に示す実施形態は、出力電圧Vb(=電圧X)を可変できる電源回路１と、前記出力電圧Vbが印加される発射ソレノイド２と半導体スイッチ手段３の直列回路と、前記出力電圧Vbを基準電圧bと比較して前記半導体スイッチ手段３の制御入力に供給する制御手段４を備え、前記半導体スイッチ手段３がオンされた時の両端電圧を前記出力電圧Vbの変化にかかわらず略一定の低電圧とした電磁式パチンコ球発射装置である。

電源回路１の入力電圧は例えば３２Ｖであり、電源回路１として例えば降圧型チョッパ電源を用い、その出力電圧Vbはハンドルボリュームである可変抵抗VR1により可変できる。この電源回路１により生成した電荷を大容量のコンデンサC3に充電して、発射ソレノイド２と半導体スイッチ手段３の直列回路に供給可能としている。また、電源回路１の出力電圧Vbはオペアンプ５に加わり、オペアンプ５の出力電圧Ｙは図２のように、Ｙ＝ａＸ＋ｂ(a:増幅率に相当)で求まる一次方程式で定義される電圧となり、これがオペアンプ６に入力されてその出力がＭＯＳＦＥＴからなる半導体スイッチ手段３に入力される。

図４で示すように、半導体スイッチ手段３のオン／オフは制御ＩＣ(発射オンオフタイミング制御回路)７により一定周期間隔で行なわれる。制御ＩＣ７による信号で半導体スイッチ手段３がオン駆動されると、大容量のコンデンサC3に充電された電荷をソレノイド２に流し、電磁石の働きをすることで図示されないパチンコ球を吸引し、磁束中心付近でソレノイド電流を停止させることで、そのパチンコ球は速度を失わずに発射される。ソレノイド２に電流を流している時間は約１０ｍｓ〜１５ｍｓ程度である。また、球の発射間隔は約６００ｍｓである。

本実施形態では、半導体スイッチ手段３の入力電圧を制御手段４により電源回路１の出力電圧Vbに比例させて、半導体スイッチ手段３の定電流値を可変させると同時に発射ソレノイド２の両端電圧も電圧Vbに比例して変化させ、半導体スイッチ手段３の両端(Ｄ−Ｓ間)電圧を、定電流動作をするために必要充分な低電圧(例えば1V以下)に抑えることで、その発熱を最小限にし、放熱板を実質不要にできる。

具体的には、半導体スイッチ手段３のD-S間電圧は定電流駆動に必要な最低電圧にすることができ、発射ソレノイド２に流す電流として、７Ａ必要時には電圧Ｘ＝２３Ｖ、６Ａ必要時には電圧Ｘ＝２０Ｖ、５Ａ必要時には電圧Ｘ＝１７Ｖ、としたことより、従来品では必要であった半導体スイッチ手段３（ＭＯＳＦＥＴ）の放熱板をなくすことができた。

次に、他の実施形態である図５では、ICからなる電源回路１に垂下特性の過電流保護回路８を設けている。すなわち、電源回路１に付随して設けた過電流保護回路８の電流リミッタを働かせて例えば最大５００ｍＡでコンデンサC3に充電することで、入力電流波形は５００ｍＡピーク以下に抑えることができる。

動作としては、抵抗R1に流れる電流が５００ｍＡを超えると、Ｒ１の両端電圧がトランジスタＱ１のVbe電圧より大きくなってトランジスタＱ１がオンし、抵抗Ｒ３を通って電流が流れ、電源回路１の０ａｄｊ端子の電位を持ち上げる。これにより、電源回路１は設定電圧より高くなったと判断し、発振を弱くすることで電流制限をかけることができる。

なお、抵抗ＶＲ１を可変させることで抵抗分圧比が変わり、Ｖｂ電圧を変えることができる。

前記過電流保護回路８がない場合、電源回路(電源ＩＣ)１自体の保護回路が働くまで電流が流れることになってしまい、大電流で充電する瞬間が存在することになり、使用するチョークコイルL1の最大電流定格やアルミ電解コンデンサC3の許容リップル電流定格を超えてしまう。また、電源回路１への入力電流も変動が激しくなり、実装される他の回路基板への影響が懸念される。例えば、過電流保護回路を付加せずに使用すると最大２．５Ａのピーク電流が流れたが、例えば５００ｍＡの過電流保護回路を付加すれば、最大５００ｍＡの充電電流に抑えられることになる。これにより、チョークコイルL1は小型化でき、アルミ電解コンデンサC3もリップル電流が低減でき小型化及び長寿命化に貢献できる。なお、フの字形の過電流保護回路を使用すると、電源投入後すぐに保護回路が働き、電源回路が停止してしまい、電源を入れ直さないと動作しなくなるため、適さない。また、への字形の過電流保護回路を使用すると、発射ソレノイド２が負荷短絡したときに、出力電圧は低くなるが大電流が流れ続ける事態になるため好ましくない。従って、一定電流で電流が安定する垂下特性の過電流制限回路を使用するとよい。

このようにして、電源回路１の最大電流を抑制することにより、チョークコイルＬ１が小型のものを使える。電解コンデンサＣ３への充電電流が急峻にならない。

本発明の実施形態を示す回路図同制御手段４の動作グラフ図同出力動作グラフ図同発射タイミング図本発明の他の実施形態を示す部分回路図同動作グラフ図本発明の実施に用いる発射ソレノイドの正面図

符号の説明

Vb(=電圧X) 出力電圧
１電源回路
２発射ソレノイド
３半導体スイッチ手段
４制御手段
８過電流保護回路

Claims

出力電圧を可変できる電源回路と、前記出力電圧が印加される発射ソレノイドと半導体スイッチ手段の直列回路と、前記出力電圧を基準電圧と比較して前記半導体スイッチ手段の制御入力に供給する制御手段を備え、前記半導体スイッチ手段がオンされた時の両端電圧を前記出力電圧の変化にかかわらず略一定の低電圧とした電磁式パチンコ球発射装置。
請求項１において、電源回路に垂下特性の過電流保護回路を設けた電磁式パチンコ球発射装置。