JP2008161339A - 可変表示装置における表示用回転球体の支持構造 - Google Patents

Abstract

【目的】軽量化に伴って強度を低下させる可変表示装置の表示用回転球体につき、これに導入する回転力によって歪みを発生させることなく支持できるようにした支持構造を提供する。
【構成】内部を中空にする回転球体１には中心部を通る直径方向の軸線に沿って２つの透孔５，１１を対向状に開設し、これに回転支軸２３を挿通する。一方、前記透孔の一方１１に回転力を導入するベベルギヤ１４を添わせて回転球体１に固着する。そして、このベベルギヤ１４の内面側から一体に延設する筒形の軸受部１５を前記透孔１１を通して回転球体１の内部に突き入れると共に、該軸受部１５に前記回転支軸２３を挿通してこの軸受部の内部に間隔を置いて装置する２つのボールベアリング１６，２４で回転自由に軸承し、これにより該ベベルギヤ１４を介して前記回転支軸２３に対して前記回転球体１を軸承するようにして間接的に回転支持する。
【選択図】図３

Description

本発明は、パチンコ遊技機やスロットマシン等の遊技機に組込まれ使用される可変表示装置における表示用回転球体の支持構造に関する。

パチンコ遊技機やスロットマシン等の遊技機には遊技を演出する各種の表現手段を取り入れた可変形の表示装置、所謂可変表示装置が使用されている。この可変表示装置の中の一種に予め設定する条件、例えば当り役の条件等を遊技者に視覚的に確認させるための手段として表面に図柄（絵柄や文字、数字等）を表示した回転球体を使用するものがある。
この回転球体は、ドラム型の回転表示体に対抗するものとして登場したものであり、ドラム型回転表示体における一面的な表示形態に対して、球面を利用することによって多面的な表示を可能にするもので、目新しさに加えて遊技者に変化に富んだ表示装置を提供することができる。

この回転球体を組み込む表示装置については、球体そのものを形成することに併せて、この球体の表面に図柄を表示形成するのが容易でないと言った基本的な問題がある外に、球体そのものを軽量化すること、そして軽量化された球体を安定的に支持し、且つこの回転球体に対して回転力をどの様にして導入するか、と言った問題がある。
特に回転球体の軽量化は大型化する上で解決しなければならない問題であり、また軽量化された回転球体を安定的に支持することは表示装置に組込む際の解決しておかなければならない課題である。

従来、この様な事情を踏まえて回転球体の成形を助ける技術として、例えば特許文献１乃至３に記載されるような発明が提案されている。
特開平８−１９１９３４号公報。その明細書の段落００３２〜００３９、そして図面の図１〜図９。 特開平８−１９１９３５号公報。その明細書の段落００１９〜００２６、そして図面の図１〜図９。 特開平８−１９１９３６号公報。その明細書の段落００２５〜００３２、の説明及び図面の図１〜図９。

ここに開示される技術は、上記特許文献１〜３において基本的に記載を共通にしていてそれぞれ構造の説明に違いがないものとなっているので、ここでは特許文献１の説明に基づき見ることにすると、回転体５６は一対の半球形の殻体６２，６４から構成されるものとなっており、これら殻体には半球面中央部に殻体の球面の中心から放射線方向（球心方向）に向けて筒状の軸筒部６６を立設することが記載されている。そして、その一方の殻体６２の円形開口端部には嵌合凹部７２を、軸筒部６６の自由端部には嵌合軸凸部７４を形成し、また他方の殻体６４の円形開口端部には嵌合凸部７６を、そして軸筒部６６には嵌合軸凹部７８を設けて、球体を作るに当ってはこの２つの殻体６２，６４を合体させるに際して開口部の端縁同士を衝き合せて前記嵌合凹部７２と嵌合凸部７６とを嵌め付け、また前記嵌合軸凸部７４と嵌合軸凹部７８とを嵌め付けて組付け、球体とすることが説明されている。

つまり、この特許文献には（球形の）回転体５６を作るに当って、一対の半球形の殻体６２，６４を抱き合せること、この抱き合せに当って両殻体６２，６４の円形開口端部に設ける嵌合凹部７２と嵌合凸部７６とを嵌め合せて球形に組立てることが記載されている。

この２つの殻体６２，６４を凹部７２と凸部７６とを嵌め合せによって合体し組合せる構造は、球体そのものを作る上で最も一般的な手法を採るものとなっているが、しかし、ここには組合った殻体６２，６４同士が分離することなく結合し、また結合した状態に保持することについての説明はされていない。
そして、軽量化すること、この軽量化によって大型の球体の成形を可能にすること、更には軽量化することに伴って問題となる回転球体の支持構造とこの回転球体に対する外部からの回転力の導入等と言った重要な事項についての技術の開示がされていない。勿論、これらの特許文献には球体の表面に表示する図柄の表示形態、表示方法についても開示されていない。

本発明は、この様な状況に鑑み、例えばパチンコ機に使用される可変表示装置における表示用回転球体について、その軽量化に伴って強度が低下することから生じる支持構造における問題点を改善するため開発されたものである。
更に言えば、本発明は回転球体を回転させるため導入される回転力によって回転球体自体が歪み変形するのを有効に防止するようにした表示用回転球体の支持構造を提供しようとするものである。

回転球体は、成形性から一般に合成樹脂を材料に形成されている。この回転球体を前述のように２つの殻体の組合せによって形成する場合も殻体そのものは合成樹脂を材料に型成形されるものとなっている。
一方、言うまでもないが、この回転球体は本来的に回転されるものであるが、可変表示装置に組込まれ使用される回転球体は、単に回転するだけではなく遊技性を高める上から急回転と急停止が求められるものである。従って、単に球体であるだけでなく軽量であって回転，停止の操作に対応して迅速に付いていけるものであることが求められている。また、この軽量化は駆動力、つまりモータを小型化する上でも重要な要素になっており、更には回転球体を大型化して迫力ある表示手段とする上でも欠かせない要素になっている。

しかし、一般的に軽量化する方法としては、言うまでもなく球体そのものの重量を落すことになるが、実際には球体の肉厚を落すこと、つまりできるだけ肉薄の球体とすることによって対処している。
この球体を肉薄にすることは、別の観点から、つまり回転球体の表面に施す図柄を明瞭にするため背後から照明光源を当てる場合にも有利になることから選択されることにもなっているが、その反面、肉薄にすると、球体の強度が低下すると言った重大な問題が発生する。つまり、回転球体においてこの強度の低下は外部から導入する回転力によって回転されるとき、回転球体の部分から回転力が導入されることからこの回転が球体の全体に及ぶ際に表面に皺が発生すると言った歪が発生することになる。

本発明は、この軽量化のため回転球体を肉薄に成形することに伴って強度が低下し、回転力の導入時に球体の表面に歪が発生するのを効果的に防止するため開発されたものであり、回転球体を可変表示装置内の一定位置に回転自由に支持しながらこの回転球体に歪を発生させることなく、安定的に回転力を導入できるようにした新たな支持構造を提供しようとするものである。

本発明は、上記の様な従来の問題点に鑑み、これを改善するため開発されたもので、請求項１に係る発明は、表面に図柄を表示する中空の回転球体には中心部を通る直径方向の軸線に沿って２つの透孔を相対向して開設し、その一方の透孔を囲む外表面部にベベルギヤを一体に止着し、該ベベルギヤの内面側から突出する所要長さの筒形軸受体を前記軸線に沿って球体内部に突き入れ、その一方、回転球体を支持する支持枠体には回転支軸の両軸端部を渡してそれぞれ軸着し、且つ該一方の軸端部の近傍を前記ベベルギヤの前記筒形軸受体に挿通し回転自由に軸承し、また他方の軸端部の近傍を前記他方の透孔に挿通してこれにより前記回転支軸を前記回転球体の直径方向に貫通せしめ、前記筒形軸受体を介して前記回転球体を前記回転支軸に軸承支持することを特徴とした可変表示装置における表示用回転球体の支持構造を提供することにある。

ここにおいて、前記ベベルギヤは外部から、つまり可変表示装置から回転球体を回転させるために回転力を導入する導入手段となるもので、また前記支持枠体は上記回転球体を可変表示装置に組込むための支持体となるものである。また、回転支軸は上記支持枠体に両軸端部を渡し、回転球体を回転自由に支持する支軸となものである。

上記回転球体は、合成樹脂を素材に中空の球体に形成され、表面部には所定の図柄を回転する円周方向に沿って列状に配置することになる。
この回転球体は、軽量化のためできるだけ肉薄に形成し、球体の中心部を通る直径方向の１つの軸線上に前記２つの透孔を相対向状に開設し、この透孔に前記回転支軸を貫通する如く刺し通し、この支軸を中心にして回転球体を回転させ、また前記支持枠体に組込むのである。

一方、前記ベベルギヤは外部からの回転力を回転球体に導入するための導入手段であって、合成樹脂を素材に形成し、その一面側（内面側）の中央部には所要長さの前記筒状の軸受体を一体に備える。
このベベルギヤは、前記回転球体の外表面部に添わせるのに併せてこの筒形軸受体を前記回転球体に開設する透孔の一方に刺し通し前記軸線に沿わせ、この状態で回転球体に固着することになる。そして、回転球体を支持する前記回転支軸は、一方の軸端部をこの軸受体に通すことで実質的にこの回転球体を貫通することになる。

上記軸受体は、回転支軸との間に軸方向に間隔を置いて２つの軸受部、つまりベアリングを配置介挿し、実質的に回転球体をこの筒形の軸受体を介して回転支軸に軸承するようにしてあり、また回転支軸の他方の軸端部は他方の透孔に対して単に突き抜けるようにして直接回転球体との接触を回避している。
従って、上記回転球体は回転支軸を球体の中心部を貫通する状態で配置することになるが、この回転支軸とは前記軸受体を介して軸承されることになる。つまり、回転球体はこの軸受体を有するベベルギヤ側においてのみ回転支軸に支持され、この軸受体を回転させることによって回転支軸を中心にして回転することになっいているのである。

請求項１に係る発明は、この様にして成ることから、外部から導入される回転力によって前記ベベルギヤが回転されると、このベベルギヤが止着する回転球体が回転することになる。そして、この回転は、ベベルギヤに一体に設けられる筒形軸受体が回転支軸に回転自由に軸承されることからこの回転支軸を中心にして軸受体が回転して行われることになる。つまり、本発明では回転球体は外部から導入される回転力によって回転されるベベルギヤの回転で回転すると同時に、この回転球体は回転支軸に対してベベルギヤの筒形軸受体を回転させることによって回転することから実質的には回転支軸に対してこの筒形軸受体を介して間接的に回転する構造になっている。

従って、回転支軸を中心に外部からの回転力によって回転する回転球体は、回転の抵抗力を全て筒形軸受体を備えたベベルギヤが負担することになることから回転球体には回転力導入による負担が掛からず、球体表面に発生する歪を未然に防止することができる。
そして、上記ベベルギヤの軸受体は所要の長さを有し、回転支軸に対して被るように軸承されることから回転球体の中心部を通る軸線を中心に回転することになり、回転球体を安定した回転にすることができる。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記回転球体は半球形にしてそれぞれの頂部に透孔を開設する２つの殻体から構成し、その開口部同士を衝き合せて中空の球体に組合せると共に、該球体の表面に熱収縮性合成樹脂の延伸フィルムからなる筒形の表示体を前記衝き合せた開口部に沿って被せ、これを加熱収縮して前記球体の表面に密着させることにより前記殻体相互を結束固定し、且つ同時に該球体の表面に前記表示体の表面に施す図柄を表示するようにしてなることを特徴とした可変表示装置における表示用回転球体の支持構造を提供することにある。

この請求項２に係る発明は、前記請求項１に係る発明の回転球体について、その一つの成形構造と、その表面に表示される図柄の表示について具体的にしたものである。
この発明は、２つの半球形の殻体同士を衝き合わせて球体に組立てること、この殻体の成形時に回転支軸を通す透孔を形成し、更には両殻体の組合わせに先立って一方の殻体にベベルギヤを止着する作業を球体とする以前に行えるようにして作業をより容易にすること、また同時に安定した精度の高い回転球体を得られるようにしたものである。
そして更に、回転球体の表面に表示する図柄を筒形の表示体を使うことによって容易にし、しかも正確に表示できるようにする一方、この表示体の加熱収縮力を利用して２つの殻体を結束し、これにより球体とすることを通して安定した回転球体を容易に成形できるようにしたことにある。

本発明は上述の様に構成されることから、特に請求項１の発明にあたっては、回転球体に対して外部から導入される回転力が回転球体自体に直接作用することがなく、ベベルギヤに作用し、しかもこのベベルギヤの筒形軸受部を介して回転する構造としたことから回転球体に導入される回転力が直接負担となって作用しないため、この負担のための強度が不要となる。
従って、本発明によれば、回転を受けるための強度を必要としないことから回転球体の肉厚を球体そのものを維持することができる肉厚を選択することができるものとなる。
この結果、本発明においては、回転球体の肉厚を最少にして安定した状態において軽量化を図ることができることから、回転及び停止の操作において迅速に且つ正確に対応することができると共に、この軽量化に伴い動力元を大型にすることなく回転球体そのものを大型化することが可能になる。

また、この回転球体を成形するに当って、本発明では２つの殻体の組合せから回転球体を成形し、更にこの回転球体の表面に表示する図柄を表示体によって表示し、且つこの表示体の加熱収縮を利用して２つの殻体を結束し、組立てる構造としたことから容易に、且つ安定した回転球体を提供することができる。

次に、本発明を図示する実施の形態に基づき説明し、その特徴とするところを詳述することにする。
ここに示す実施の形態は、本発明の一例であってパチンコ遊技機の遊技盤面に組込む可変表示装置に使用する場合を示したものである。図１は回転球体の完成状態における正面図であり、図２はこの回転球体を可変表示装置に組入れた状態を説明する一部断面とした右側面図、図３は可変表示装置の中央縦断右側面図である。

本発明に係る回転球体１は、２つの半球形をなす殻体２ａ，２ｂの組合せからなる球体２と、この球体２の表面に図柄を表示すると共に前記２つの殻体２ａ，２ｂを一体に結合して球体とする筒形に形成される表示体３から構成されている。

図４乃至図１１は、上記２つの殻体２ａ，２ｂを詳細に示したものである。ここでは円球となる中空の球体２を形成するため２つの殻体２ａ，２ｂはそれぞれ半円球形の殻体にして内部を中空にしてある。
この２つの殻体２ａ，２ｂは熱可塑性の合成樹脂を素材にして形成してあり、軽量化を図るためここではシート状にした肉薄の素材を半円球形をなす凸型を利用して真空成形法によって吸引し形成している。

この成形の実際を更に具体的に説明すると、図４は２つの殻体２ａ，２ｂを中央部で断面とした正面図であり、一方の殻体２ａは全体を内部を中空にする半円球形に形成し、その頂部に当る部分、つまり、中心部分に真円形の平滑面部４を形成してこの中心位置に後述する回転支軸を通す透孔５を開設する。
また、この殻体２ａは真円形をなす開口部６の縁を全周に亘って縮径させ、この開口部の外周面に環状の縮径凹部７を形成する。

上記縮径凹部７は、後述する他方の殻体２ｂと結合して球体とするとき、この殻体２ａの開口部６を嵌め付けるための連結部を構成するものであり、ここでは他方の殻体２ｂの開口部８を確実に嵌め付けられる深さ、つまり開口部８の縁から頂部に向けての深さを定めると共に、縮径の幅、つまり外周面からの内方への後退の幅を他方の殻体２ｂの肉厚に揃えてこの開口部８が縮径凹部７に嵌り付いたとき、２つの殻体２ａ，２ｂ相互の外表面（外周面）同士が一つに揃い段差が生じないようにしてある。
そして、上記環状の縮径凹部７には凹部の底を外方に隆起させるようにして係合突起部９を形成してある。

係合突起部９は、他方の殻体２ｂと組合ったとき、２つの殻体２ａ，２ｂの係合位置を決めるためのもので、この実施形態では環状方向に不等間隔に３ケ所に設けてある（図６を参照）が、１個でもよい。この係合突起部９は後述するように他方の殻体２ｂと組合うときに相互の組合位置が常に一定となるようにするものであり、そのため複数個とする場合には間隔に差を設け、また他方の殻体２ｂに設ける受け手となる後述する係合凹部もこれに一致するようにして常に相手となるものが特定の係合突起部９と結合するようにして２つの殻体２ａ，２ｂ相互の位置関係が狂うことなく一定であるようにする。
ところで、この係合突起部９は表面が弧面をなすように肉厚の全体を外方に隆起させて図５及び図７に示すようにその頂部が外側面を超えて突き出すようにされる。

その一方、他方の殻体２ｂは、図８及び図１０に示したように開口部８の形状を除いて前記一方の殻体２ａと同一形状に形成し、２つの殻体２ａ，２ｂが開口部６，８を衝き合せて組合ったとき、一つの円球体を完成することができるようにしてある。
そして、この殻体２ｂはその頂部となる位置に真円形の平滑面部１０を形成し、この平滑面部１０の中心部に透孔１１を開設し、２つの殻体２ａ，２ｂを組合せて球体としたとき、この平滑面部１０と前記平滑面部４とが、また透孔１１と透孔５とが向い合せになるようにしてある。

殻体２ｂの開口部８は、前記一方の殻体２ａの開口部６に形成する縮径凹部７に密着した状態で嵌り付けるようにしてある。そして、この開口部８の縁には前記係合突起部９を受け入れ係合する係合凹部１２が前述したようにそれぞれ対応する位置に３個設けてある。
この係合凹部１２は開口部８の内周面を外に押し出すようにして形成してあり、この押し出された底部が外周面から隆起し突起部１３を形成するようにしてある。

上記係合凹部１２は、２つの殻体２ａ，２ｂを組合せるとき、係合突起部９を受け入れることで殻体相互の結合位置を確定し、しっかりした組合せを確保するものとなるが、これに付随して形成される前記突起部１３は後述するように表示体３との位置合せにも利用される。

図１２は、２つの殻体２ａ，２ｂを組合せる前の分解状態における中央縦断面図である。図中の符号１４は球体２に組合せたのち、この球体を回転させるため外部からの回転力を導入するためのベベルギヤである。
ベベルギヤ１４は内面側の中心部に円筒形の軸受部１５を垂直に起立した状態で有し、この軸受部１５の内部を貫通する孔の一方の端部に回転支軸を軸承する転がり軸受としてのボールベアリング１６を備え、またこのベベルギヤの内面側には前記円形の平滑面部１０の形状に合せた円形の取付台座１７を形成してこの台座１７に位置決め突起１８を設けている。

上記ベベルギヤ１４は、上記筒形の軸受体１５、台座１７と共に合成樹脂によって一体成形し、２つの殻体２ａ，２ｂを組合せる前に殻体２ｂに取付けておくことになる。
図１２は、この取付けの直前の姿を示している。ベベルギヤ１４は、平滑面部１０に台座１７を接面させ、筒形軸受部１５を透孔１１に通して殻体２ｂに突き入れ、この台座１７に設ける突起１８を平滑面部１０に穿つ小孔１９に係入して位置決めする。次に殻体２ｂの内側から平滑面部１０に穿つ小孔２０を通してビス２１を台座１７のネジ穴２２にねじ付けることで殻体２ｂに固定される。

図１３は、ベベルギヤ１４を固着した殻体２ｂと、他方の殻体２ａとを向い合せにして組合せる直前の姿を示している。この両殻体２ａ，２ｂを組合せるとき両者の間に回転支軸２３を持ち込み、組込むことになる。
回転支軸２３は軸の一端に前記ベベルギヤ１４の筒形軸受部１５に挿通し、軸受ベアリング１６に滑合する軸端部２３ａを有している。

この回転支軸２３は、殻体２ａ，２ｂに組付ける際、最初に一方の軸端部２３ａを筒形軸受部１５に差し入れ、ベアリング１６に通すと同時に、この軸端部２３ａに予め装着しておくボールベアリング２４を軸受部１５内に持ち込み、入口部分に嵌合してこれによりこの軸受部１５に貫通する上記軸端部２３ａを軸方向に間隔を置いて配置されることになる２つのベアリング１６，２４によって支持されることになる。

この様にして一方の殻体２ｂに組込まれる回転支軸２３は殻体２ｂの底から起立した状態となり、次にこの状態において他方の殻体２ａを上記殻体２ｂに向い合せにすると、他方の軸端部２３ｂが殻体２ａの透孔５に突き抜け外に突き出すことになる。そして、このとき２つの殻体２ａ，２ｂの開口部６，８同士が嵌め合わせに結合して球体２を形成し、その直径方向の軸線に沿って回転支軸１３の両軸端部２３ａ，２３ｂを球体の表面に突出させることになる。

図１４は、この２つの殻体２ａ，２ｂの結合によって球体２を形成した状態を示しており、このとき一方の殻体２ａの開口部６に形成する環状の縮径凹部７に他方の殻体２ｂの開口部８の内周面が嵌り付き、両殻体の外周面（外表面）同士が一つの面に揃って平滑な面を形成する。
図１５は、この開口部６，８同士が結合した状態を示す拡大断面図である。このとき、縮径凹部７に形成する係合突起部９と他方の殻体２ｂの開口部８に形成する係合凹部１２とが係合して一方の殻体が他方の殻体に対して回転しないように位置規制されることになる。

図１７及び図１８は、上記２つの殻体２ａ，２ｂの組合せによって球形に組立てられる球体２と、この球体２を球形に固定し、且つ球体の表面に所定の図柄２５を表示する表示体３との組合せ関係を説明したものである。
表示体３は、加熱収縮性の合成樹脂製延伸フィルム、即ちシュリンクフィルムを素材に形成したものであり、前記球体２の円周に合せた長さの帯状のフィルムの一面に予め印刷等によって図柄２５を表示しておき、この帯状のフィルム（シュリンクフィルム）を図柄２５を外側にして円筒状にしたものである。

表示体３は、ここでは上記フィルムの幅を図示するように球体２の略直径に等しくなるように揃えてあり、図１７に示したように筒形にした表示体３の内部に前記球体２を嵌め入れる。そうした後、この表示体３をシュリンクフィルムが収縮する温度で加熱し、熱収縮させることで球体２の表面に密着させ、貼り付けるのである。そして同時に、この収縮力を利用して２つの殻体２ａ，２ｂ同士を引き合わせ、結合させるのである。

球体２に対しての表示体３の装着に際しては、表示体３の円周方向が球体２を形成する２つの殻体の開口部６，８の円周方向と一致するように被せることになる。そして同時に、この表示体２の外表面に予め表わしておく位置合せ用基点２６と前記係合凹部１２によって形成される突起部１３とを合せて両者の位置を確定し、その後加熱収縮させて一体化し回転球体１を形成することになる。

図１は、この様にして形成された回転球体１の正面図である。表示体３は、前述したように加熱収縮する（実際には１００℃〜１５０℃の温度による加熱）ことによって球体２の表面に密着することになり、同時にこの加熱により表示帯３は開口部６，８同士を衝合せて球体となる２つの殻体２ａ，２ｂを近接方向に引き寄せ締め付けてこれらを一体化し、球体に拘束することになる。
ところで、表示体３は、前記球体２の軽量化に併せてここでは０．０６ｍｍ厚のシュリンクフィルムを用いている。この厚みに関しては２つの殻体２ａ，２ｂを締め付ける強さを考慮して可能な限り肉薄のフィルムを選択するとよい。
またシュリンクフィルムの材料としては、ここではポリ塩化ビニルを選択しているが、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂等の熱収縮性フィルム、その他のフィルムであってもよい。

次に、図２及び図３はこの様にして得られた本発明に係る回転球体１を可変表示装置Ａに組込み使用する実際を示したものである。尚、これらの図面には回転球体１を回転駆動する機構部を中心に示し、表示装置全体を示すことを省略している。つまり、ここでは回転球体１を収める可変表示装置のケース部分が省略されている。各図面において装置の正面は左側となる。

この可変表示装置Ａは、回転球体１を自転運動と公転運動をさせるため２つの系統の駆動機構を備えており、図中の符号３０は公転運動のためのモータを、３１は自転運動のためのモータである。
モータ３０は、出力軸のプーリ３２に掛けるベルト３３によって割出し板３４を回転し、表示装置Ａの背面部フレーム枠３５を貫いて回転自由に支持される円筒状の回転軸３６を回転する。

上記回転軸３６は、フレーム枠３５に備える円筒形の軸受体３７を貫き、フレーム枠３５の前面側に先端部を突き出し、この先端部に半球形をなす椀形の軸支持体３８を一体に連結する。
椀形の軸支持体３８は、開口部の対称な位置に一対の軸受３９ａ，３９ｂを備え、この軸受３９ａ，３９ｂに前記回転球体１の中心に通した回転支軸２３の両軸端部２３ａ，２３ｂを軸装してこの軸支持体３８の内部に回転球体１を組付ける。

従って、モータ３０が外部からの指令を受けて回転駆動すると、ベルト３３，割出し板３４，回転軸３６を介して軸支持体３８がこの回転軸３６を支点にして回転することになる。そして、この軸支持体３８の回転に伴って回転球体１が同一方向に回転することになり、回転支軸２３を垂直面に沿った方向、つまり両軸端部２３ａ，２３ｂを上下させる方向に回転させることになる。つまり、ここでは上記軸支持体３８と共に回転球体１は公転運動をすることになる。

一方、自転用のモータ３１は、出力軸のプーリ４０にベルト４１が掛かり、割出し板４２と連結する。この割出し板４２は前記回転軸３６の中空部を貫く第２の回転軸４３に連結し、更にこの第２の回転軸４３は前方に貫いた先端部にドライブベベルギヤ４４を連結する。
上記ドライブベベルギヤ４４は前記軸支持体３８の内側に位置し、第２の回転軸４３の回転に伴って回転するようにしてあり、更にこの軸支持体３８の内部に備えられるアイドルベベルギヤ４５に噛合する。そして、このアイドルベベルギヤ４５は前記回転球体１に備えたベベルギヤ１４に噛合するようにしてある。

この結果、自転用のモータ３１が駆動し、プーリ４０が回転すると、ベルト４１を介して割出し板４２が回転し、回転軸４３を回転させることになる。更に、ドライブベベルギヤ４４，アイドルベベルギヤ４５を回転させてベベルギヤ１４を回転させることになり、このベベルギヤ１４の回転で一体的に止着する回転球体１を回転させることになるのである。
上記回転球体１は、軸受３９ａ，３９ｂによって支持された回転支軸２３を支点に自転運動することになり、２つの殻体２ａ，２ｂの衝き合った開口部６，８を中心にして回転することになる。そして、この回転によってその周面を軸支持体３８に対して出し入れすることになり、この周面に沿って連続して配置した図柄２５を回転方向に巡回させることになるのである。

つまり、公転用モータ３０が駆動すると、回転球体１は回転軸３６の回転により軸支持体３８と共にこの回転軸３６を支点にして垂直面に沿った上下方向に回転することになり、また自転用のモータ３１が駆動すると、第２の回転軸４３が回転し、軸支持体３８の内部に備えたドライブベベルギヤ４４，アイドルベベルギヤ４５を介してベベルギヤ１４が回転して回転球体１を回転支軸２３を支点にして前後方向に回転させ、その表面に表示する図柄２５を軸支持体３８から出し入れすることになるのである。

尚、この自転運動における回転球体１は、回転支軸２３を中心にして回転することになるが、この回転球体１はベベルギヤ１４からのみ回転力を受けて回転し、回転支軸２３の周りを回転することになる。
つまり、ここでは回転球体１は軸受３９ａ，３９ｂに支持固定された回転支軸２３に支持される構造になるが、実際にはベベルギヤ１４の円筒形の軸受部１５を回転支軸２３に軸承させることによって回転するようにしてあり、この軸受部１５を介して間接的に軸承されるようになっているのである。

前記ボールベアリング１６，２４は、この回転を円滑にするためと、円筒形の軸受部１５の離れた両端部にこの２つのボールベアリング１６，２４を間隔を置いて配置することによって回転支軸２３に対してブレのない安定した回転が得られるようにしてある。
従って、この意味から上記２つのボールベアリング１６，２４の間隔は所要の間隔をもって配置し、回転支軸２３に対して安定的に支持するようにすることが求められる。
この様なことから上記回転球体１は、このベベルギヤ１４の取付台座１７にビス２１を介して直接固定し、このベベルギヤ１４を基点に回転支軸２３に軸承される構造としてあるのである。

従って上記の構成から、回転球体１は回転支軸２３を中心にして回転することになり、このときモータ３１からの駆動力は回転球体１に直接入ることなくベベルギヤ１４を介して回転球体１に導入されることになる。つまり、ベベルギヤ１４の回転に従って回転球体１が回転することになっていることから回転力の導入に伴う負荷が回転球体１の部分の１ヶ所、例えば回転支軸２３に対する軸承部分に集中する等、ここに直接的に作用することが回避されることになるのである。
そして、この回転において回転支軸２３に対する回転球体１は、ベベルギヤ１４を介して、更に言うならば、その筒形軸受部１５を介して回転することから回転支軸２３に回転球体１を直接的に回転自由に支持させる必要がないものとなる。

この様なことから、本発明によれば、外部から導入される回転力が直接回転球体１に、更に言えば、その部分に直接導入されて一部分に負荷が集中的に作用することがなく、球体全体に回転力が伝播するとき、この間に歪を発生することが極めて少なくなる。そして、この回転に当って、回転球体１は直接回転支軸２３に接触する部分を持たないことから回転時の摩擦抵抗がなく、この結果、摩擦抵抗による球体の歪の発生も回避されるものとなる。

従って、この様に本発明は、回転球体１を回転するため回転力を導入する際に、回転球体１自体に歪を発生させる負荷を与えない支持構造に係ることから回転球体の強度を落すこと、つまり、肉厚を薄くすることができ、これに伴って回転球体の軽量化を図ることが可能になる。
この回転球体の軽量化は、駆動源の小型化、回転球体自身の大型化を可能にし、これに伴って可変表示装置の設計の自由度を高めることになるが、当然のことではあるが、急回転は基より急停止にも対応することができることから迅速な変化に富んだ可変表示装置を提供することができる。

また一方、回転球体を２つの半球形の殻体２ａ，２ｂの組合せによって形成する構造は中空の球体の成形を容易にすると共に、この球体に開設する透孔５，１１の形成を容易にする。そしてまた、この殻体からの形成は、ベベルギヤ１４の取付けを容易にし、このベベルギヤ１４に対する回転支軸２３の装着を容易にすることになり、全体として回転球体の製造製を高め、更には制度の高い製品とすることができる。

本発明に係る回転球体の正面図。 回転球体を可変表示装置に組付けた使用状態を説明する一部断面とした右側面図。 回転球体を可変表示装置に組付けた使用状態を説明する中央縦断右側面図。 球体を形成する一方の殻体の中央縦断正面図。 図４のイ部の拡大断面図。 一方の殻体の開口部側から見た底面図。 図６のロ部の拡大図。 球体を形成する他方の殻体の中央縦断正面図。 図８のハ部の拡大図。 他方の殻体の開口部側から見た底面図。 図１０のニ部の拡大図。 ２つの殻体を分割した状態の中央縦断正面図。 ２つの殻体間に回転支軸を組込む状態を説明する分解状態における中央縦断正面図。 ２つの殻体を球体に結合した状態の中央縦断正面図。 図１４のホ部の拡大図。 図１４のヘ部の拡大図。 球体に筒形の表示体を被せる直前の中央縦断正面図。 球体に筒形の表示体を被せた状態の中央縦断正面図。

符号の説明

１ 回転球体
２ 球体
２ａ，２ｂ 殻体
３ 表示体
４，１０ 円形の平滑面部
５，１１ 透孔
６，８ 殻体の開口部
７ 縮径凹部
９ 係合凸部
１２ 係合凹部
１３ 突起部
１４ ベベルギヤ
１５ 筒形の軸受部
１６，２４ ボールベアリング
１７ 取付台座
２１ ビス
２３ 回転支軸
２３ａ，２３ｂ 回転支軸の軸端部
２５ 図柄
３０，３１ モータ
３８ 軸支持体
３９ａ，３９ｂ 軸受
Ａ 可変表示装置

Claims (2)

1. 表面に図柄を表示する中空の回転球体には中心部を通る直径方向の軸線に沿って２つの透孔を相対抗して開設し、その一方の透孔を囲む外表面部にベベルギヤを一体に止着して該ベベルギヤの内面側から突出する所要長さの筒形軸受体を前記軸線に沿って球体内部に突き入れる一方、回転球体を支持する支持枠体には回転支軸の両軸端部を渡してそれぞれ軸着し、且つ該一方の軸端部の近傍を前記ベベルギヤの筒形軸受体に挿通し回転自由に軸承し、また他方の軸端部の近傍を前記他方の透孔に挿通して前記回転支軸を前記回転球体の直径方向に貫通せしめて前記筒形軸受体を介して前記回転球体を前記回転支軸に軸承支持することを特徴とした可変表示装置における表示用回転球体の支持構造。
2. 請求項１に記載の可変表示装置における表示用回転球体の支持構造において、回転球体は半球形にしてそれぞれの頂部に透孔を開設する２つの殻体から構成し、その開口部同士を衝き合せて中空の球体に組合せると共に、該球体の表面に熱収縮性合成樹脂の延伸フィルムからなる筒形の表示体を前記衝き合せた開口部に沿って被せ、これを加熱収縮して前記球体の表面に密着させることにより前記殻体相互を結束固定し、且つ同時に該球体の表面に前記表示体の表面に施す図柄を表示するようにしてなることを特徴とした可変表示装置における表示用回転球体の支持構造。