JP2008264111A - パチンコ遊技機の遊技球発射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発射モータの省電力、低騒音化等を実現する。
【解決手段】
ステッピングモータ４の１回転を２００ステップで構成し、原点で励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁を発生させ、励磁電流比を２０％に設定し、カム５の回転トルクを小に設定し、原点から３２ステップが進んだ時点で励磁電流切替タイミング信号Ｋ_２を発生させ、励磁電流比を１００％（最大）に設定し、カム５の回転トルクを大に設定し、励磁電流切替タイミング信号Ｋ_２の発生時点から６４ステップ進んだ時点で励磁電流切替タイミング信号Ｋ_３を発生させ、励磁電流比を５０％に設定し、カム５の回転トルクを中に設定し、励磁電流切替タイミング信号Ｋ_３の発生時から１０４ステップ進むと原点に戻る。
【選択図】 図６

Description

本発明は、パチンコ遊技機の遊技球発射装置に関し、特に、発射用鎚を回転させる発射モータの１回転中の励磁電流を制御するパチンコ遊技機の遊技球発射装置に関する。

従来、パチンコ遊技機の遊技球発射装置は、基本的な構成例として、発射レール、発射用鎚、スプリング部、発射用カム、モータ、モータ制御回路、検知回路等を備えている。即ち、遊技者が発射ハンドルに手を触れると、検知回路がそれを検知し、モータ制御回路がステッピングモータを回転させる。ステッピングモータの回転を受けて回転する発射用カムがスプリング部と接触し、スプリング部と発射用鎚との協動により、スプリング部の復元力に対抗して発射用鎚が発射開始位置まで回転する。この位置でスプリング部が発射用カムから離脱し、スプリング部の復元力を受けた発射用鎚が回転して遊技球を打ち、その結果、遊技球は発射レールにガイドされて走行して遊技パネル上に打ち出される。この場合、発射用カムはステッピングモータの回転軸に連結されて回転力が与えられ、又はギヤを介して回転力が与えられる。

このようなパチンコ遊技機の遊技球発射装置には、従来、次のような特許文献が存在している。

特開平９−２３９１０３号公報 特開２００４−１７４１０７号公報 特開２０００−１４０２２６号公報

特許文献１には、パルスモータを低回転トルクで高速回転させてカムを発射用鎚のカムフォロアと接触した位置で強制的に停止させた後、高速逆回転させてカムをカム原点位置まで戻すモータ制御に関する技術が開示されている。特許文献２には、スプリング部２の復元力を利用して遊技球を発射させる発射用鎚３と、ステッピングモータ４の回転力により、スプリングの復元力に対抗して発射用鎚を回転させるカム（発射用カム５）と、カムの１回転中の少なくともスプリングに抗してカムを回転させる負荷区間（Ｔτ）を低速回転、他の区間を高速回転に制御する制御手段（発射制御基板６）とを備えてステッピングモータの高低２速制御を行い、小型化、軽量化等を実現する技術が開示されている。さらに、特許文献３には、負荷トルクの変動に拘わらずモータの回転速度を一定に保ち、パチンコ遊技機の発射球数を高精度に制御する技術が開示されている。

ところで、近年、省電力化された発射モータが求められているが、特許文献１〜３では発射モータの回転トルクがほぼ一定であって、発射モータの省電力、低騒音化が困難であるとされてきた。発射モータのカムがスプリングを駆動するのに必要な回転トルクは、ほとんどの場合、負荷期間の初期に大きな回転トルクが必要で、それ以外の区間では小さな回転トルクで十分であるが、かかる事情は従来の設計では考慮されておらず、未だ省電力化は困難であった。

そこで、本発明は、発射モータの省電力化、低振動化、低騒音化を実現できるパチンコ遊技機の遊技球発射装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決した本発明に係るパチンコ遊技機の遊技球発射装置の構成は、特許請求の範囲に記載の通りである。

請求項１〜３の発明によれば、発射モータの励磁電流を少なくとも２段階に切り替えているので、回転トルクの必要な第１区間以外の区間において、発射モータの励磁電流が少なくなるので、省電力の効果があり、しかも、当該第１区間において、最大の回転トルクが得られる。また、発射モータの温度上昇を軽減する効果がある。さらに、発射モータの回転による振動・騒音の軽減を図ることができる。

請求項２の発明によれば、励磁電流切替タイミング信号に従って前記第１の設定値及び第２の設定値の切換を制御するので、回転トルクの簡素な制御構成が実現できる。請求項３の発明によれば、励磁電流切替タイミング信号発生回路は、カウント検出回路で検出されたステップ数又は経過時間を示すカウント値に従って前記励磁電流切替タイミング信号を発生させるので、カムの回転位置検出センサ等が不要となり、簡素な制御構成が実現できる。

以下、本発明の実施の形態に係るパチンコ遊技機の遊技球発射装置１について図１〜図７を参照して説明する。この遊技球発射装置１は、スプリング部２の復元力を利用して遊技球を発射させる発射用鎚３と、ステッピングモータ４の回転力により、スプリング部２と当接し復元力に対抗して発射用鎚３を駆動させるカム５と、カム５の１回転中の負荷期間Ｆ（カム５とスプリング部２とが接しスプリング部２がカム５に負荷を与える区間）においてスプリング部２の復元力に対抗してカム５を回転させる構造を備えている。この負荷期間Ｆ（図６、図７（ｃ）参照）のうち、少なくとも、カム５を回転させるに必要な回転トルクが最大となる第２区間Ｔ_２において、ステッピングモータの励磁電流設定値を第１の設定値（励磁電流比１００％）とし、第２区間以外の区間Ｔ_１，Ｔ₃では、ステッピングモータ４の励磁電流設定値を第１の設定値よりも小さな第２、第３の設定値（２０％又は５０％）に制御する励磁電流切替タイミング信号発生回路６１等を有する励磁電流制御回路としての発射制御基板６と、を備えたことを特徴とする。以下、本装置１の詳細につき図面を参照して説明する。

この遊技球発射装置１はパチンコ遊技機（図示略）に内蔵され、パチンコ遊技機本体（図示略）に固定される支持パネル７を備えている。また、ステッピングモータ４が複数箇所の取付部４ａを備えた支持部４ｂにより支持パネル７に取り付けられている。ステッピングモータ４の反対面側に発射用鎚３が設けられている。発射用鎚３の先端部側には遊技球を打撃するハンマー部３ａが取り付けられている。

図１〜図３に示す通り、発射用鎚３の支持軸８には、遊技球の発射に必要な駆動力を発射用鎚３に与えるコイルスプリング２ａを内蔵したスプリング部２が介挿されている。スプリング２ａの一端（図示略）が発射用鎚３の支持軸８に固定され、その他端２ｂが支持軸８に介挿された回転体９に取り付けられている。この回転体９には、カムフォロア１１が取り付けられ、このカムフォロア１１には、回転軸１０に直結されたカム５と係合する当接部１２が形成されている。

支持パネル７の前面側には図３に示すように、発射用鎚３の回動範囲を３点で規制するストッパ１４，１５，１６が取り付けられている。ストッパ１４は発射時、ハンマー部３ａ側で発射用鎚３の前方移動を規制し、ストッパ１５は発射用鎚３の後端部側で発射用鎚３の前方移動を規制し、また、ストッパ１６はカム５での回動時、発射動作開始点の後方位置を規制している。

図３に示す通り、検知スイッチ１７は、発射ハンドル１８に設けられて遊技者の回動操作を検知するものであって、遊技者の手が触れたとき、それを表す高レベル出力（Ｈ）、それ以外のとき低レベル出力（Ｌ）を発生する。また、打撃力調整レバー１９は、発射ハンドル１８に回動自在に設けられ、打撃調整レバー１９を回動操作することで、回転軸２１を回動させる。この回転軸２１の回動に伴い、図１に示す通り、ピニオン２２、ラック２３、ピニオン２４を介して、回転体９に形成した歯車２５を回動させることで、コイルバネ２ａの弾性係数を変更し、これにより、発射用鎚３の打撃力（打撃された遊技球の飛距離）を調整できる。なお、ストッパ２６はピニオン２２の回動を規制するものである。

次に、発射制御基板６は、図４に示す通り、ステッピングモータ４の励磁電流を制御する励磁電流切換タイミング信号Ｋ₁〜Ｋ₃（図６参照）を発生させる励磁電流切替タイミング信号発生回路６１と、この励磁電流切替タイミング信号発生回路６１と接続され、該回路６１から励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁〜Ｋ₃を入力し、ステッピングモータ４の励磁電流等を制御するモータ駆動回路６２と、を備えている。この回路６１は励磁電流について第１の設定値乃至第３の設定値の切換を３段階で制御するものである。モータ駆動回路６２はモータドライバＩＣで構成してある。また、ステッピングモータ４は原点センサ７１を備え、原点センサ７１の原点信号は励磁電流切替タイミング信号発生回路６１に入力される。励磁電流切替タイミング信号発生回路６１は、ステッピングモータ４の原点からのステップ数をカウントするカウント検出回路を備え、このカウント検出回路で検出されたカウント値に従って励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁〜Ｋ₃を設定する。ステッピングモータ４の１回転がステップ数２００（時間に換算すると６００ｍｓ）に設定してあり、回転速度は一定に設定してある。

ステッピングモータ４の励磁電流の強さは、図５に示す通り、モータ駆動回路６２の電流設定端子ＴＱ２と、電流設定端子ＴＱ１への、高レベル入力（Ｈ）と低レベル入力（Ｌ）の組合せで設定されている。区間２では、ＴＱ２，ＴＱ１ともにＬに設定され（励磁電流比１００％）、区間３ではＴＱ２がＨ、ＴＱ１がＬに設定され（励磁電流比５０％）、区間３ではＴＱ２，ＴＱ１がともにＨに設定されている（励磁電流比２０％）。電圧は変えずに電流の設定をすることができる。また、励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁〜Ｋ₃により、図６に示す通り、区間１〜３での励磁電流の強さが変更されている。即ち、励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁〜Ｋ₃が励磁電流切替タイミング信号発生回路６１からモータ駆動回路６２に入力されると、その入力タイミングに従って、ステッピングモータ４の励磁電流の強さが変更される。

ところで、カム５が原点の位置から負荷期間Ｆに到達する前は、カム５に大きな負荷はかからないので、必要とされる回転トルクは小さくてよい。また、負荷期間Ｆ₁の始点からは、カム５とカムフォロア１１とが係合を開始し、ここから最大回転トルクが必要とされる。この係合開始時に回転トルクが不足するとカムフォロア１１を円滑に回せないおそれがある。そして、負荷期間Ｆ₂に至り、それ以降は、負荷期間Ｆ₁よりも少ないトルク（中程度のトルク）が必要とされる。

そこで、図６に示す通り、区間１（Ｔ₁）では、励磁電流の強さを区間２に対して第２の設定値である２０％に設定し、区間２（Ｔ₂）では励磁電流の強さを第１の設定値である１００％に設定し、区間３（Ｔ_３）では励磁電流の強さを区間２に対して第３の設定値である５０％（前記２０％よりも高く１００％よりも小さな値）に設定してある。つまり、励磁電流の強さを三段階に分け、最初は励磁電流を小さくし、次に最大とし、最後に中としたのである。励磁電流切替タイミング信号Ｋ_２が負荷期間Ｆ₁の直前で開始するのは、事前にステッピングモータ４の励磁電流を増加させて、回転トルクの発生を確実にさせるためである。また、区間２で励磁電流を最大にしたのは、カム５がカムフォロア１１の当接部１２に接触し始める時点で最大の必要トルクが発生するからである。その後、回転トルクがそれほど必要ではなくなったら、励磁電流を弱め、省電力を図るわけである。

励磁電流の設定方法として、ステッピングモータ４に流す電流を調整する方式と、ステッピングモータ４にかかる電圧の調整をする方式とがあるが、ここでは電流を調整する方式を説明する。

ステッピングモータ４の１回転を２００ステップで構成し、励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁〜Ｋ₃の作成のために、クロックパルスを作成し、そのクロックパルスのパルス数で該信号Ｋ₁〜Ｋ₃の発生時期を設定する。即ち、回路のリセットを行う原点で励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁を発生させ、励磁電流比を２０％に設定し、カム５の回転トルクを小に設定する。原点から区間１で３２ステップが進んだ時点で励磁電流切替タイミング信号Ｋ_２を発生させ、励磁電流を１００％（最大）に設定し、カム５の回転トルクを区間１よりも大に設定する。励磁電流切替タイミング信号Ｋ_２の発生時点から６４ステップ進んだ時点で励磁電流切替タイミング信号Ｋ_３を発生させ、励磁電流比を５０％に設定し、カム５の回転トルクを中（区間１よりも大きく区間２よりも小さい）に設定する。さらに励磁電流切替タイミング信号Ｋ_３の発生時から１０４ステップ進むと原点に戻る。なお、クロックパルスの作成は、例えば、水晶クロックを分周して作成する回路による等の方式がある。

次に本実施形態の動作を説明する。検知スイッチ１７が遊技者の回動操作を検知してＨ出力を発生すると、ステッピングモータ４は回転モードになる。まず、原点センサ７１から励磁電流切替タイミング信号発生回路６１に原点信号が入力されると、原点センサー７１、同回路６１とモータ駆動回路６２とがリセットされ、励磁電流切替タイミング信号発生回路６１からモータ駆動回路回路６２に励磁電流切替タイミング信号Ｋ₁が出力され、励磁電流比２０％でステッピングモータ４が回転する。このとき、図７（ａ）に示す通り、カム５とスプリング部２とは係合していない状態で、ステッピングモータ４によりカム５が時計方向に回転される。このときカム５は小さな回転トルクで回転するだけでよい。

ステッピングモータ４が原点から３２ステップ進むと、励磁電流切替タイミング信号発生回路６１からモータ駆動回路６２に励磁電流切替タイミング信号Ｋ_２が出力され、励磁電流比１００％でステッピングモータ４が回転する。このとき、図７（ｂ）に示す通り、カム５とスプリング部２とは係合する直前の状態で、ステッピングモータ４によりカム５が時計方向に回転される。そして、カム５とスプリング部２とが係合するとカム５は大きな回転トルクを維持して回転し、スプリング部２を回動させる。

ステッピングモータ４がさらに６４ステップ進むと、励磁電流切替タイミング信号発生回路６１からモータ駆動回路６２に励磁電流切替タイミング信号Ｋ₃が出力され、励磁電流比５０％でステッピングモータ４が回転する。このとき、図７（ｃ）に示す通り、スプリング部２とカム５とは係合されている状態ではあるが、必要回転トルクは中であるから、励磁電流が減少された状態でステッピングモータ４によりカム５が時計方向に回転され、スプリング部２は反時計方向に回転する。その後、負荷期間Ｆ₂が終了する段階で、発射用槌３が発射開始位置に到り、スプリング部２の復元力を駆動力にして発射用鎚３がスプリング部２の付勢方向（時計方向）に回転し、ハンマー部３ａが待機している遊技球に衝突し、その衝撃によって遊技球が発射レール（図示略）に案内されて遊技盤面上に打ち出されるとともに、カム５とスプリング部２の係合が解除される。その後、励磁電流比は５０％が維持され、カム５はその回転を継続する。その後、カム５は原点に到り、同様の動作を繰り返す。

本実施形態によれば、ステッピングモータ４の励磁電流比を２０％、１００％、５０％の３段階に切り替えているので、区間２以外の区間１，３において、ステップモータ４の一次側の電流が少なくなるので、消費電力を削減する効果があり、しかも、区間２において、最大回転トルクが得られる。また、ステッピングモータ４、モータ駆動回路６２の温度上昇を軽減する効果がある。さらに、ステッピングモータ４の回転による振動・騒音の軽減を図ることができる。そして、励磁電流を３段階に分け、最大回転トルクが必要な区間２の前後できめ細かく励磁電流の強さを制御することで、より高い効果が得られる。

なお、上述の実施形態では、励磁電流の切替を３段階に設定したが、これに限らず、２段階、４段階、５段階等、任意の段階で切り替えても問題ない。２段階の場合は、区間２の１００％と、原点で励磁電流比を変更せずに区間１、３を５０％で統一した区間とした２段階の区間でもよい。４段階の場合、区間３を負荷期間Ｆ₂と非負荷期間に分け、非負荷期間を２０％に設定してもよい。さらに５段階以上で精緻に励磁電流比を変更してもよい。区間１〜３の励磁電流比は、実施形態では、１００％、５０％、２０％としたが、設計条件によって、その比率を変えても何ら問題ない。励磁電流切替タイミング信号は、ステップ数に代えて原点からの経過時間で作成してもよい。この場合には、タイマ回路で計測した時間を基準に設定する。モータ駆動回路６２は、モータドライバＩＣでなくてもよく、また、電流値設定端子がないものでも電流設定は可能である。スプリング部２の構成も実施例に限定されるわけではない。原点位置も実施形態に限定されず、適宜な設定が可能である。

本発明実施形態を示す遊技機の発射装置の正面図である。 同装置のスプリング部の斜視図である。 同装置の背面図である。 同装置の電気回路のブロック図である。 同装置の励磁電流の強さの設定図表である。 同装置の１回転の動作のタイミングチャートである。 （ａ）は同装置のカムとカムフォロアとの関係を示す区間１における正面図、（ｂ）は同区間２の正面図、（ｃ）は同区間３の正面図である。

符号の説明

１・・・遊技球発射装置 ２・・・スプリング部 ２ａ・・・コイルスプリング
３・・・発射用鎚 ３ａ・・・ハンマー部 ４・・・ステッピングモータ
４ａ・・・支持部 ４ｂ・・・取付部 ５・・・カム ６・・・発射制御基板
７・・・支持パネル ８・・・支持軸 ９・・・回転体 １０・・・回転軸
１１・・・カムフォロア １２・・・当接部 １４，１５，１６・・・ストッパ
６１・・・励磁電流切替タイミング信号発生回路 ６２・・・モータ駆動回路
７１・・・原点センサ １７・・・検知スイッチ １８・・・発射ハンドル
１９・・・打撃力調整レバー ２１・・・回転軸 ２２・・・ピニオン
２３・・・ラック ２４・・・ピニオン ２５・・・歯車 ２６・・・ストッパ

Claims (3)

1. スプリング部の復元力を利用して遊技球を発射させる発射用鎚と、
   発射モータの回転力により、前記スプリング部の復元力に対抗して前記発射用鎚を駆動させるカムと、
   該カムの１回転中の負荷期間において前記スプリング部の復元力に対抗して前記カムを回転させる構造と、を備え、
   前記負荷期間のうち、少なくとも、前記カムを回転させるに必要な回転トルクが最大となる第１区間において、前記発射モータの励磁電流設定値を第１の設定値とし、当該第１区間以外の区間では、前記励磁電流設定値を前記第１の設定値よりも小さな第２の設定値に制御する励磁電流制御回路と、
   を備えたことを特徴とするパチンコ遊技機の遊技球発射装置。
2. 前記励磁電流制御回路は、
   前記発射モータの励磁電流を制御する励磁電流切換タイミング信号を発生させる励磁電流切替タイミング信号発生回路を備え、前記励磁電流切替タイミング信号に従って前記第１の設定値及び第２の設定値の切換を制御することを特徴とする請求項１記載のパチンコ遊技機の遊技球発射装置。
3. 前記励磁電流切替タイミング信号発生回路は、前記発射モータの原点からのステップ数又は経過時間をカウントするカウント検出回路を備え、このカウント検出回路で検出されたカウント値に従って前記励磁電流切替タイミング信号を発生させることを特徴とする請求項２記載のパチンコ遊技機の遊技球発射装置。

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