JP4431670B2 - 球体送り出し装置 - Google Patents
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Description
詳しくは、バラ積みした球体を一個ずつ高速で送り出すための球体送り出し装置に関する。
さらに詳しくは、入賞したときに所定数の球体を一個ずつ送り出すための球体送り出し装置に関する。
なお、球体の代表例は、パチンコ玉である。
第2の従来技術として、硬貨をバラ積み状態で保留する硬貨貯蔵ホッパと、硬貨貯蔵ホッパの下方に位置し、かつ、回転する孔付円板と、孔付円板に形成された複数の孔と、前記孔の回転軌道の下方に位置する案内ピンと放出板及び、放出板に案内されつつ移動する硬貨を検出する、硬貨の投出装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。
第3の従来技術として、パチンコ玉をバラ積み状態に貯留する皿状の貯留部と、パチンコ玉を一列に整列させる整列通路と、整列通路に連続する落下通路と、落下通路から受け取ったパチンコ玉を送り出す排出部とを備えたパチンコ玉ホッパが知られている(例えば、特許文献3参照。)。
この落下を球体通過センサで検知して回転歯車を所定角度回転させる。
この回転により、球体収容孔が所定角度回転して球体ガイド筒上に位置する。
球体収容孔内の球体が球体ガイド筒に落下して入賞球として払い出される。
また、球体ガイド筒に落下した球体はカウントセンサによってカウントされる。
この従来技術は、球体が球体入口筒内に一列に整列され、かつ、重力による落下を利用しているため、単位時間当たりの払出数は重力に依存するという問題がある。
換言すれば、球体の単位時間当たりの払出数に限界があった。
支えられつつ孔付円板とともに回転する。
その回転途上において、硬貨が案内ピンにより移動を阻止され、さらに放出板によって案内されて一個ずつ払い出される。
硬貨は、放出板により案内されているときにスイッチにより検出され、カウントされる。
この従来技術は、案内ピン及び放出板に硬貨が衝突して出口に案内されるので、案内ピン及び放出板は耐久性がなかった。
換言すれば、一列に整列した球体を重力を利用して排出部に供給するため、第1の従来技術と同様単位時間当たりの払出数に限界があった。
本発明の第2の目的は、耐久性を有する球体払出装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、所定数の球体を高速で払い出すことができる球体払出装置を提供することである。
本発明の第4の目的は、単位時間当たりの払出数が多く、かつ、小型の球体払出装置を提供することである。
複数の球体をバラ積み状態に保留する筒状のヘッドの下部に位置し、かつ、1つの球体が上面側から下面側に移動可能な通孔を複数有する回転ディスクによって前記球体を一個ずつ区分けして送り出すようにした球体送り出し装置において、前記通孔の少なくとも前記回転ディスクの周縁側を下向きの傾斜部にしたことを特徴とする球体送り出し装置である。
回転ディスクの複数の通孔は、ヘッドの下部開口に位置しているので、ヘッド内の球体は通孔に落下し、一個ずつ区分けされて通孔内に保留される。
換言すれば、球体は自由落下によって通孔に保留されるが、ヘッドに対し複数の通孔が相対しているため、同時に複数の球体が通孔に落下できる。
このため、球体の払出が実質的に重力によって制限されないので、単位時間当たりの球体の払出数を多量にすることができる利点がある。
換言すれば、球体がストッパ等に衝突することがないので装置の耐久性を高めることができる利点がある。
さらに、球体が通孔に落下する場合、重力及び上に乗っている球体の重量により押し下げられて落下する。
落下した球体は、遠心力により、通孔の回転ディスク周縁側の下向き傾斜部に押し付けられるため、下方向に押される。
換言すれば、通孔内に落下した球体は、傾斜部によって下向きに移動されるため、上方へ飛び出すことがなく、確実に払い出される。
したがって、単位時間当たりの払出数を極めて多くすることができる利点がある。
しかし、通孔が長くなった場合、回転ディスクの直径が同一であれば、通孔の数が少なくなり、単位時間当たりの払出数が減少する問題がある。
この場合、払出数が減少しないよう通孔の数を維持するため、回転ディスクの直径を増加させねばならない。
回転ディスクの大径化は、装置の大型化を招くため採用しがたい。
したがって、下向き傾斜部によって通孔に落下した球体を上方に移動させないようにした本発明は、装置の小型化に適している。
この構成において、傾斜部の角度によって球体に作用する遠心力に基づいて下向きの力が発生する。
傾斜部の角度が前記2度よりも小さい場合、十分な下向きの力が発生しないため球体が通孔内に保持されないことがある。
また、角度が10度を超える場合、回転ディスクの周縁部の強度が低下し、それを補うため回転ディスクの大径化を招く問題がある。
したがって、傾斜部の傾斜角度を前記範囲に設定することにより、小型であって、かつ、高速で球体を払い出すことができる利点がある。
この構成において、回転ディスク上の球体は回転前位の面に沿って移動した後、通孔に落下する。
落下した球体は、前記のように傾斜部によって下向きに押されて移動した後、一個ずつ払い出される。
したがって、球体が回転前位面に沿って移動することにより、球体には下方に向かう慣性力が作用する。
換言すれば、球体が通孔に落下するように助走するので、球体が通孔に位置した場合、慣性力によって直ぐさま通孔に落下する。
したがって、さらに単位時間当たりの球体の払出数を増加できる利点がある。
図2は、実施例の球体送り出し装置の平面図である。
図3は、実施例の球体送り出し装置のヘッド部を除去した状態の分解斜視図である。
図4は、実施例の球体送り出し装置のヘッド部および回転ディスクを除去した状態のベースの平面図である。
図5は、図2におけるA―A線断面図である。
図6は、図2におけるB―B線断面図である。
図7は、実施例の球体送り出し装置の底面図である。
図8は、実施例の回転ディスクの平面図である。
図9は、図8におけるC―C線断面図である。
図10は、図8におけるD―D線断面図である。
図11は、実施例の球体送り出し装置における制動装置の回路図である。
筐体102にピボット運動可能に一端を取り付けたフロントドア103を開くことにより球体送り出し装置106のメンテナンスが可能である。
保留皿104はほぼ矩形であり、右側端部に球体送り出し装置106の一部を構成する筒状のヘッド108が樹脂で一体に成形されている。
この樹脂は、静電気の帯電を防止するため導電性樹脂を採用し、アースすることが好ましい。
保留皿104の底110は、ヘッド108に向かって傾斜している。
したがって、保留皿104に保留された球体PBは自然にヘッド108に向かって転がる。
図2に示すように、ヘッド108は垂立している断面円形の筒状体であり、その上部は保留皿104の保留部110に隣接している。
保留皿104の端部に位置するヘッド108の上部において、全周の約四分の一を切り欠き、スリット112が形成されている。
保留皿104内の球体PBは、このスリット112を通過してヘッド108内に落下する。
図2及び3に示すように、球体送り出し装置106は、前述のヘッド108、回転ディスク114、ベース118および回転ディスク114に隣接配置された出口120を含んでいる。
球体送り出し装置106は、ゲーム機のコントローラによって指示された所定数の球体PBを所定時間の間に次工程へ送り出す機能を有する。
回転ディスク114は、ヘッド108から受け取った球体PBを一個ずつ分離する機能を有している。
回転ディスク114は、上側の第1回転ディスク122と下側の第2回転ディスク124とで構成されている。
第1回転ディスク122は、その上面126の中央部が、回転軸線128を頂点とする錐形に形成された錐形部130と、その錐形部130の周囲に回転軸線128を中心とした水平部132が形成されている。
換言すれば、第2回転ディスク122の周縁部に回転軸線128を中心とするリング状の水平部132が形成されている。
なお、錐形は四角錐や三角錐でもよいが、実施例に示す円錐形の場合、錐形の全周において球体PBに対する均等な案内効果を得られるので最も好ましい。
案内溝134は、平面において形成してもよい。
案内溝134は、回転軸線128を中心とするリング状に形成され、その断面において、球体PBの外周面の曲率の約3倍大きい曲率を有する。
したがって、球体PBが案内溝134に位置することができ、球体PBの下部の約4分の1が落ち込む深さを有している。
案内溝134の外周には、リング状のフラット部135が形成されている。
第2回転ディスク124は、円板部136の周面に被動歯車138が形成されている。
通孔140は、第1回転ディスク122に形成された第1開口部142及び第二回転ディスク124に形成された第2開口部144によって形成されている。
通孔140の左縁及び右縁の弧状部は、図9に示すように、球体PBの下側の左右周面に対しほぼ均等に位置している、換言すれば、左右均等の傾斜を有している。
第1開口部142及び第2開口部144は、実施例のように楕円形の孔にすることが、回転ディスク114の強度が大きいので好ましい。
図5に示すように、第2回転ディスク124は、ベース118に対し軸線128が直交するよう案内ベース146に固定されたシャフト148にベアリング150を介して回転自在に取り付けられている。
したがって、第1開口部142と第2開口部144は、上下に重なって上下方向に伸びる楕円形の通孔140を構成する。
換言すれば、回転ディスク114の厚みは球体PBの直径よりも大きく、回転ディスク114はほぼ水平に配置されている。
通孔140の幅(図8における周方向の長さ)は、球体PBよりも僅かに大きく形成されている。
これにより、球体PBは案内溝134に落下し、その後、通孔140に落下することができ、スムーズに球体PBが通孔140に落下する。
換言すれば、周縁側壁154は、下向きの傾斜部である。
線156と回転軸線128の交差角は、2〜10度の範囲が好ましい。
交差角が2度以下の場合、回転ディスク114の取付誤差などにより、所定の機能が発揮されない恐れがあり、10度以上の場合、回転ディスク114が大径化するため装置が大型化する不都合があるためである。
したがって、通孔140内の球体PBは、周縁側壁154に遠心力により押し付けられ、その遠心力の分力によって周縁側壁154から下向きの力を受けるので、球体PBの重量との相乗により通孔140において上側から下側へ移動される。
次に、通孔140の上側の周縁の形状、換言すれば、第1回転ディスク122の上面を説明する。
図10に示すように、第1開口部142の回転方向前位側縁部158(図の右端部)は、曲率が大きな弧状に形成されている。
回転方向後位側縁部160(図の左側部)は、前位側縁部158よりも曲率が小さな弧状に形成されている。
通孔140に落下した球体PBは、後位側縁部160の曲率が小さいので弧状部下の垂立する周壁162に当接するようにしたものである。
したがって、前位側縁部158から通孔140に落下した球体PBは、その最大直径部が垂立する周壁162に当接するため、通孔140から飛び出すことがない。
球体PBの通孔140からの飛び出しを効果的に防止するには、周壁162も下向きの斜面に形成するのがよい。
すなわち、周壁162が下向き斜面の場合、衝突した球体PBは、下向きの力を受けるためベース118側に移動されるので、通孔140から飛び出すことがない。
なお、錐形部130は、平面に変更することができ、かつ、回転ディスク114の厚みは、球体PBの直径の2から3倍に設定することができる。
通孔140内に複数の球体PBを保留可能にし、球体PBが通孔140内に常に保留されるようにし、球体PBを連続的に送り出すためである。
第1回転ディスク122と第2回転ディスク124は、樹脂で成形することが好ましい。
複雑な形状を一体成形することにより、安価に製造できるからである。
この場合、第1回転ディスク122は、耐久性に優れるナイロン系の樹脂にし、第2回転ディスク124は機械的強度に優れる樹脂が適している。
しかし、第1回転ディスク122と第2回転ディスク124は、樹脂などにより一体成形することができる。
この場合、製造工程が短縮され、複雑な形状を精度良く安価に製造することができる。
このように長孔にすることにより、回転ディスク114が高速で回転しても、球体PBの通孔140内に落下可能な時間を長することができ、球体PBを確実に落下させることができる。
通孔140の長さを2倍以下にすることにより、複数の球体PBが通孔140内で重なることはあるが、出口120に同時に相対することがないので、2個同時に払い出されることがない。
詳述すると、複数の通孔140がヘッド108の下端開口166に相対している。
したがって、ヘッド108内の球体PBは同時に複数の通孔140に落下することができる。
ベース118がステンレス等の金属の場合、金属製球体PBによる摩耗を防止することができるが、ベース118は耐摩耗性を有する他の材料で作ることができる。
図4に示すように、ベース118には、回転軸線128を中心とするC形孔168が形成されている。
このC形孔168の出口120の近傍の落下長穴170の幅は、球体PBの直径よりも僅かに大きく形成し、球体PBが落下可能である。
このC形孔168は、通孔140の回転経路の真下に位置している。
送り出し装置172は、回転ディスク114から一個ずつ送られてくる球体PBを強制的に出口120に送り出す機能を有する。
ベース118の下方に、送り出し装置172が配置されている。
図3に示すように、送り出し装置172は、ベース118と同形であって、肉厚に形成した案内ベース146の円形穴174に配置されている。
換言すれば、従動ディスク180は、回転ディスク114に対して角度を有する平面内において回転する。
具体的には、出口120の近傍において従動ディスク180は回転ディスク114から最も離れ、出口120の反対側において回転ディスク114に最も近づくよう設定されている。
押出体182は、その基部が大径であり、先端に向かって順次径が減少するテーパ部184、及びその上部に連続する円柱部186とより構成されている。
テーパ部184の曲率は、球体PBの曲率よりも小さく、球体PBに上向きの力を作用しないようにしてある。
この押出体182は、従動ディスク180と別体に形成して固定することができ、従動ディスク180と一体に成形することもできる。
すなわち、回転ディスク114は、受穴188内に位置する押出体182を押して従動ディスク180を回転させる。
また、出口120近傍において、押出体182の上端はベース118の下方に位置する(図5参照)。
図4に示すように、出口120の僅かに回転方向の上流側であって、かつ、ベース118の上面に第1移動補助体192が配置されている。
第1移動補助体192は、板状であって、その端部を固定軸194に回転自在に支持され、その一部を案内ベース146に固定された板バネ196によって付勢され、その先端のガイド部198が通過長孔170にオーバーラップするように配置されている。
これにより、球体PBが従動ディスク180上に落下せず、通過長孔170に位置する場合において、球体PBの外周面が上向き面200にガイドされた場合、回転ディスク114側へガイドされ、球体PBが通過長孔170と回転ディスク114とに挟まれ、回転ディスク114がロックすることを防止する。
また、第1移動補助体192は板バネ196で付勢されているので、球体PBが衝突した場合、固定軸194を支点に図4において時計方向にピボット運動することができる。
換言すれば、第1移動補助体192は、逃げ運動することができるので、球体PBとの衝突衝撃を緩和し、かつ、球体PBがこれらの間に噛み込まれるのを防止する。
第2移動補助体202は、図5に示すように、通過長孔170に面した部位に下向き面204が形成されている。
換言すれば、第2移動補助体202は、球体PBの移動方向において、第1移動補助体202の下流に配置されている。
球体PBの上向き球面がこの下向き面204に押し付けられた場合、球体PBは従動ディスク180側へ押されるので、球体PBは確実に従動ディスク180側へ移動される。
導出ガイド206は、球体PBを、周方向に位置する出口120にスムーズにガイドするよう弧状に形成されている。
球体PBが導出ガイド206にガイドされる場合、押出体182は球体PBの最大直径部よりも回転ディスク114の回転軸線128に近い球面を押すので、球体PBは周方向に向かって押されつつ回動される。
これによって球体PBは、出口120から払出通路208へ押し出され、その端部の払出口210から払い出される。
駆動装置212は、回転ディスク114を所定の速度で回転させる機能を有する。
したがって、駆動装置212は、同様の機能を有する他の装置に変更することができる。
本実施例において、駆動装置212は電動モーター214及び減速機構216を含んでいる。
被動歯車138は、円形穴174に隣接配置されたギヤ穴218にほぼ垂直に固定されたシャフト220に回転自在に支持された駆動ギヤ222と噛み合っている。
この駆動ギヤ222は、一体に形成された被動歯車224を介してベース118上面に固定された電動モーター214の出力軸(図示せず)に固定されたギヤ(図示せず)と噛み合っている。
この構成により、回転ディスク114は、電動モーター214によって所定の速度で回転される。
払出通路208は、断面矩形の溝状であって、図4に示すように円形穴174に対し接線方向に延びた後、法線方向に放射方向に伸びている。
払出通路208の底面226は、出口120から払出口210に向かって順次下向きに傾斜しており、球体PBが重力によって払出口210に向かって転がるようにしてある。
さらに、導電性樹脂を使用し、アースすることで樹脂の帯電による不具合を防止することができる。
なお、従動ディスク180は、別の駆動装置によって、回転ディスク114と同期して回転させたり、回転ディスク114から傘歯歯車を介して回転させることができる。
制動装置230は、所定数の球体PBが払い出された後、回転ディスク114を急速停止し、球体PBが過払いされないようにする機能を有する。
したがって、制動装置230は、同様の機能を有する他の装置に変更することができる。
電気ブレーキユニット234は、電動モーター214の給電回路232において、モータ214と並列に接続されたスイッチングユニット236を含んでいる。
スイッチングユニット236は、本実施例ではスイッチであるが、同様の機能を有する他のスイッチング手段に変更することができる。
スイッチ238が閉じられた場合、給電回路232は、閉回路になり、モータ214が所定の方向に回転される。
このとき、スイッチ236は開のため、電気ブレーキユニット234は機能しない。
スイッチ238が開放され、スイッチ236が閉になった場合、電気ブレーキユニット234は閉回路になる。
電動モーター214は、閉状態の電気ブレーキユニット234によってショートされるため、発電機としての電動モーター214の負荷が最大になり、制動力が減速機構216を介して回転ディスク114に加わる。
結果として、回転ディスク114は、僅かな慣性回転量で停止する。
この検出装置240は、出口120を通過する球体PBを検出する機能を有している。
したがって、同様の機能を有する他の装置に変更することができる。
検出装置240は、機械式センサであって、出口120において約半径分円形穴174内に突出する受動体242、受動体242を取り付けたレバー244及び近接センサ246を含んでいる。
レバー244は、案内ベース146の裏面側に位置し、固定シャフト248に回動自在であり、スプリング250によって図7において時計方向に付勢されている。
換言すれば、受動体242が円形穴174内に移動するよう付勢されている。
しかしながら、受動体242は貫通する円弧孔252の端部に係止され、前述の所定位置で係止されている。
換言すれば、受動体242が円形穴174の外側に移動されたとき、センサ246は、検出信号を出力する。
この検出信号は、払い出した球体PBのカウントに用いられる。
センサ246は、塵埃の影響を受けない近接センサが好ましいが、光電センサ等他のセンサを使用することができる。
換言すれば、膨出部254と錐形部130との間隔は、球体PBの直径よりも小さい。
出口120から押し出される球体PBが他の球体PBに妨害されずにスムーズに移動できるようにするためである。
球体PBは、図示しない自動配給装置によって保留皿104に補給される。
保留皿104内の球体PBは、底110の傾斜によってヘッド108へ向かって転がり、スリット112を通過してヘッド108に達する。
払出指示に基づいて電動モーター214が回転した場合、球体PBは、通孔140に落下する。
回転ディスク114下面の受孔188に円柱部186が突入している押出体182を介して従動ディスク180が回転ディスク114と同方向に回転される(図2において反時計方向)。
落下した球体PBは、回転ディスク114と共に高速で回転するので、その遠心力により下向きの側壁154から従動ディスク180に向かう力を受ける。
これにより、球体PBは、通過長孔170に達するまではベース118の上面に押し付けられつつ回動する。
従動ディスク180上に落下した球体PBは、押出体182によって押され、かつ、円形穴174の周壁に案内されつつ出口120へ移動する。
出口120の直前において、球体PBは導出ガイド206によって出口120へ案内される。
このとき、球体PBがジャンプしても、第2移動補助体202の下向面204によって従動ディスク180側に案内される。
球体PBの最大直径部が受動体242と導出ガイド206との間を通過した直後、球体PBはスプリング250の弾発力によって弾き出される。
これによって、球体PBは払出通路208を通って払出口210から払い出される。
したがって、球体PBの払出数は、実質的に重力の影響を受けることがない。
レバー244の回動によって、その先端が近接センサ246の検知域に入り、センサ246は検知信号を出力する。
この検知信号は、払い出された球体PBのカウントに用いられる。
結果として、球体PBが攪拌され、通孔140に落下する効率が高まる。
したがって、通孔140に球体PBが保留されない事態を防ぐことができるので、単位時間当たりの払出数を増加することができる。
その場合、球体PBは、通過長孔170が全周の約三分の一を占め、十分に長いので、従動ディスク180上に確実に落下する。
もし球体PBが落下しない場合、まず第1移動補助体192のガイド部198に当接する。
また、球体PBの下向き面が第1移動補助体192の上向面200に衝突した場合、球体PBは通孔140内に案内されるので、球体PBが回転ディスク114によって噛み込まれない。
球体PBが出口120に位置した場合、受動体242によって弾かれ、払出通路208を通って払出口210から払い出される。
球体PBが通過した後、受動体242、したがってレバー244はスプリング250によって元の位置に戻されて、次の払出に備える。
したがって、回転ディスク114は急停止されるので、オーバーランを生じることがない。
すなわち、球体PBの過払出を生じない。
さらに、ヘッド108内の球体PBが減少し、結果として最下の球体PBの上に他の球体PBが載っていない場合、通孔140における球体PBの落下量が少なく、球体PBの下側周面が通孔140の後縁と衝突して上方に跳ね上げられることがある。
球体PBがほぼ真上に跳ね上がるのは、案内溝134のため、通孔140の後縁がほぼ水平面に形成される。
これによって、球体PBの下側左右周面が通孔140後縁とほぼ均等に接するためである。
跳ね上がった球体PBは、再び案内溝134に落下するので、次の通孔140に落下しやすい。
108 ヘッド
114 回転ディスク
128 回転軸線
140 通孔
154 下向き傾斜部
158 回転方向前位の面
160 回転方向後位の面
Claims (3)
- 複数の球体(PB)をバラ積み状態に保留する筒状のヘッド(108)の下部に位置し、かつ、1つの球体(PB)が上面側から下面側に移動可能な通孔(140)を複数有する回転ディスク(114)によって前記球体を一個ずつ区分けして送り出すようにした球体送り出し装置において、
前記通孔(140)の少なくとも前記回転ディスクの周縁側を下向き傾斜部(154)にしたことを特徴とする球体送り出し装置。 - 前記傾斜部(154)の角度が回転ディスク(114)の回転軸線(128)に対し2度から10度の範囲である請求項1の球体送り出し装置。
- 前記傾斜部(154)に続いて回転ディスク(114)上面に連続する面が、前記回転ディスク(114)の回転方向前位の面(158)が回転方向後位の面(160)よりも傾斜角度が大きいことを特徴とする請求項1の球体送り出し装置。
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