JP4678461B2

JP4678461B2 - タッチセンサ及びこれを備えた遊技機のハンドル装置

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Publication number: JP4678461B2
Application number: JP2001062900A
Authority: JP
Inventors: 勉味岡
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2001-03-07
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2021-03-07
Also published as: JP2002263272A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、例えば、人体や物が接触したことを接触電極と大地間の電気容量変化で検知するようなタッチセンサ及びこれを備えた遊技機のハンドル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、弾球遊技機においては、一人の遊技者が複数台の遊技機を占有することを規制するために、遊技者が遊技機のハンドル装置に接触しているか否かによって人体検知を行い、その検知信号に基づいて遊技球の発射を可能にする機能を搭載している。
【０００３】
この機能において、遊技者が遊技機のハンドル装置に接触していることを検知する手段としてタッチセンサを用いるが、このタッチセンサの検知回路部を遊技機本体の基板に搭載し、この検知回路部から配線を介してハンドル装置のハンドル部に設けた接触電極部材（金属部材）と接続する構成が一般的である。
【０００４】
しかし、かかる構成の場合、タッチセンサの検知回路部と、ハンドル部の遊技者が接触する接触電極部材とは距離があるので、これらを接続する配線が比較的長くなり、この配線に対して電気浮遊容量が発生し、また、この配線は外部からの電波による影響が受け易く、その結果、遊技者の接触検知にばらつきが生じ、また、動作が不安定となり、さらに、電波の影響で信号ラインにノイズが乗り易く、ノイズ耐量が低いといった問題点を有している。
【０００５】
これらの問題点を解決する手段として、基板上に検知回路を搭載してタッチセンサを形成し、この回路基板を前述のハンドル装置におけるハンドル部の内部に収納し、該回路基板の回路とハンドル部の接触電極部材とを電気接続したものがある（例えば、実開平５−４１５８４号公報）。
【０００６】
この従来構造の場合、回路基板と接触電極部材との距離が短くなるので、前述した配線による問題点は解消されるが、しかし、次ぎの新たな問題点が生じる。
すなわち、限られたスペースのハンドル部内に検知回路を搭載した回路基板を内蔵するため、ハンドル部内の構造と回路基板との相互の構造が、その取付けを可能にするために特別な形状を必要とするため複雑となり、また、回路基板の取付け工程が増加し、組上げる加工工程数が増加する。
【０００７】
さらに、回路基板を取付け部（固定部）に取付けるので、この取付け構造は、基板のビス止めといった構造に限定され、また、取付け方向は回路基板の厚み方向といった方向が限定されて、タッチセンサの取付け構造の自由度、および、取付け方向の自由度が低い問題点を有する。
【０００８】
さらに、回路基板上の回路部品が露出状態であるため、取付け中に回路部品の損傷や欠落などが発生しないように取扱いに注意が必要であり、取扱いが煩わしい問題点を有する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、取扱いの容易な形態を有し、取付け方向、取付け構造の自由度が上がり取扱い性の良いタッチセンサ及びこれを備えた遊技機のハンドル装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明は、外部の接触電極部材に入力側が電気的に接続され、前記接触電極部材への人体または物体の接触状態を検知するタッチセンサであって、入力側の電気容量を検出する容量検知回路と該回路で検出した信号に基づき接触の有無を外部に出力する出力回路を備えたタッチセンサ回路基板と、該タッチセンサ回路基板を収納するケースと、金属板からなり、前記容量検知回路の入力側に電気的に接続され、一部が前記ケースの外側に導出されて、前記接触電極部材に接続固定される固定部を形成してなる入力電極とを備えたタッチセンサであることを特徴とする。
【００１１】
実施の形態として、前記入力電極は前記ケース内に固定され、前記接触電極部材に接続固定される前記固定部は、前記ケースの外側に延出されると共に、角９０度折曲して形成されていることを特徴とすることができる。
【００１２】
実施の形態として、前記ケースには、前記入力電極と対向して前記タッチセンサ回路基板の出力側コネクタを配置したことを特徴とすることができる。
【００１３】
実施の形態として、前記タッチセンサを備えた遊技機のハンドル装置であって、前記外部の接触電極部材として、少なくとも表面と裏面の導電性を有し、遊技機の使用者が接触するハンドル部を備え、該ハンドル部の裏側に対して前記タッチセンサの入力電極が固定部を介して固定されたことを特徴とすることができる。
【００１４】
この発明で説明した構成要素は可能な限り組合せることができる。
【００１５】
【発明の作用・効果】
この発明によれば、タッチセンサ回路基板をケース内に収納して一部がケースの外側に導出される入力電極を備えて形成したので、このタッチセンサの外周面が他の構成部材に接触してもタッチセンサとしての機能が損なわれることがないため、その取扱いが容易となり、例えば、遊技機のハンドル装置におけるハンドル部内に収納する場合でも、タッチセンサの姿勢や向きに制限を受けることがないので、組み込みが容易となり、取付け構造および取付け方向の自由度が上がる。
【００１６】
さらに、タッチセンサの入力電極を固定部を介して外部の接触電極部材に取付ける取付け構造に形成しているので、この入力電極を、屈曲して取り付け方向を替えたりすることにより、入力電極自体の構造で取付け構造および取付け方向の自由度が得られる。
【００１７】
しかも、この取付け構造を持つ入力電極の固定部を、例えば、遊技機のハンドル装置におけるハンドル部である接触電極部材に取付けることにより、人体または物と接触する接触電極部材に対する接続と、該モジュール化されたタッチセンサの取付けとが一挙にでき、電気的接続および取付けが極めて簡単、容易となる。
【００１８】
さらに、このタッチセンサによれば、自由な形態、取付け構造および取付け方向の自由度が高いので、遊技機のハンドル装置におけるハンドル部に内蔵する場合、ハンドル部内の構造にタッチセンサの形態を容易に適合させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施例を以下図面と共に説明する。
【００２０】
図面は人体の接触を検知するタッチセンサを示し、図１、図２において、タッチセンサ１０は、合成樹脂で形成されて接着される上部ケース１１および下部ケース１２内に回路基板１３を収納することにより長方体の形状にモジュール化（独立部品化）したタッチセンサモジュールに形成している。
【００２１】
回路基板１３には回路部品１４…により後述するタッチセンサ回路を形成し、該回路基板１３は複数の取付け孔１５…に、下部ケース１２内に位置対応して形成された突起１６，１６が挿入され、さらに、該突起１６，１６の頭部が溶解されることにより固定される。
【００２２】
上述の回路基板１３の下面側には導電性の金属板１７を敷き込んで同時に固定し、この金属板１７の遊端側はケース１１，１２の外方に延出すると共に、延出部を上方に角９０度折曲して、上部ケース１１の上面よりも高い位置にその延出長さを設定して入力電極１７ａを形成し、この入力電極１７ａと、前述の回路基板１３の入力側とはハンダ着けなどの接続部１７ｂで電気的に接続している。
【００２３】
上述の入力電極１７ａを含む金属板１７は、入力電極１７ａが折曲された状態でもタッチセンサモジュールを支持するに十分な強度を持ち、入力電極１７ａの中央部には取付け孔１８を形成して、導電性の取付けビス１９により人体が直接接触する接触電極部材（後述する）に取付けられる。
【００２４】
なお、前述の入力電極１７ａは直角に折曲して、取付け方向を回路基板１３の面方向に対して角９０度の方向にしているが、他の例としては、入力電極１７ａを自由な角度に折曲することができ、また、入力電極１７ａを折曲することなく、直線状に延出することもできる。
【００２５】
前述のタッチセンサモジュールの入力電極１７ａと対向するケース１１，１２の側面には、検知信号を出力するために凹状に形成して出力側コネクタ２０を形成している。
【００２６】
図３は、前述の回路基板１３に形成されるタッチセンサ回路を示し、該回路は、入力部２１に接続されて静電気などからのサージに対して回路を保護するサージ保護回路２２、所定の周波数で発振する発信回路２３、前段の発振信号を検波し積分する検波・積分回路２４、前段の積分信号を接触有無を判定する基準値（閾値）と比較する比較回路２５、前段の比較回路２５の出力が接触有りのとき検知信号を出力する出力回路２６、必要回路に電源を供給する電源回路２７により構成している。
【００２７】
なお、容量検知回路は発振回路２３、検波・積分回路２４、比較回路２５に対応し、サージ保護回路２２は無くとも容量検知回路を構成することは可能であるが、ある方が好ましい。
【００２８】
上述のタッチセンサ回路の出力部２８と、電源のＶｃｃ２９と、グランド３０とが前述のコネクタ２０に接続構成される。
【００２９】
図４は、図１〜図３で説明したモジュール化したタッチセンサ１０（タッチセンサモジュール）を弾球遊技機のハンドル装置におけるハンドル部に内蔵する例を示し、第１のハンドル基部３１は、弾球遊技機（図示省略）３２の前面の操作位置に固定されていて、円柱状で筒状の軸部３３を備えており、この軸部３３に第２のハンドル基部３４の筒部３５に挿通して、両者を適宜の固定手段で固定している。
【００３０】
上述の第２のハンドル基部３４には、弾球力調整レバー３６の軸部３７を軸受して、該弾球力調整レバー３６を所定範囲回動可能に支持している。そして、このレバー３６の回動量で弾球力が調整される。
【００３１】
上述の弾球力調整レバー３６の前面側にはハンドル部３８を配設し、該ハンドル部３８は弾球力調整レバー３６の所定範囲の回動を許容した状態で嵌合し、前述の第２のハンドル基部３４と適宜の位置に複数配置された固定ネジ３９により固定されている。
【００３２】
上述のハンドル部３８は遊技者が弾球力調整レバー３６を操作するために掌側を乗せるためのものであって、遊技者が接触する部分である。該ハンドル部３８は合成樹脂で形成されていて、その表面と裏面の全面を導電性を有する金属でメッキ処理して、このメッキ層で接触電極４０を形成している。なお、ハンドル部３８の全面メッキはドボ漬けメッキ処理により行われる。
【００３３】
上述のように構成したハンドル装置のハンドル部３８の内部には、その裏面側よりモジュール化したタッチセンサ１０を収納し、該タッチセンサ１０の入力電極１７ａをその取付け孔１８を介して取付けネジ１９でハンドル部３８の内部壁に固定する。タッチセンサ１０の収納位置は特定させることなく、その形状が十分に入り得る位置に収納される。
【００３４】
上述のようにタッチセンサ１０が固定されると、入力電極１７ａはハンドル部３８の内部のメッキ層と直接接触した状態となるので、該ハンドル部３８の表面側の接触電極４０と電気的に導通することになり、この接触電極４０に遊技者の掌側が接触するとこれをタッチセンサ１０が検知することができる。
【００３５】
上述のハンドル部２８の内部に収納したタッチセンサ１０のコネクタ２０は、配線４１のコネクタ４２が接続され、該配線４１は弾球遊技機３２側に導出される。
【００３６】
上述のように、ハンドル部３８の内部にタッチセンサ１０を収納するとき、該タッチセンサ１０がモジュール化されていることにより、取付け中に回路部品の破損や脱落といったことに注意を払う必要がないので、取付け作業が容易となる。また、入力電極１７ａが内部の回路基板１３（図２参照）に対して角９０度に折曲されているので、タッチセンサ１０の長方体の長さ方向に収納することが可能となり、収納位置の自由度が得られる。
【００３７】
図５は、タッチセンサ１０の他の形態例を示し、先の実施例と同一の機能を有する要素については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００３８】
ケース４３は底付きの筒状で外周部には固定部への取付け用として雄ネジの取付けネジ４４を形成している。このケース４３は合成樹脂で形成して、その表面と内面の全面を導電性を有する金属でメッキ処理して、取付けネジ４４の表面部分もメッキ処理されている。なお、ケース４３の全面メッキはドボ漬けメッキ処理により行われる。
【００３９】
上述のケース４３に収納されるタッチセンサ回路は図３で示した回路と同一であるが、該回路の入力部２１とケース４３の内面の金属メッキ層との接続は、相互の圧接による接続手段を用いるが好ましいが、他の接続手段で行うもよい。
【００４０】
上述のように、ケース４３の金属メッキ層がタッチセンサ回路の入力部２１と接続されているため、外部の取付けネジ４４の表面も上述の入力部２１と導通しているので、この取付けネジ４４が入力電極１７ａの機能を備えることなる。
【００４１】
図６は、上述のように形成した円柱状のモジュール化したタッチセンサ１０を弾球遊技機のハンドル装置におけるハンドル部３８に内蔵する例を示し、先の実施例と同一の機能を有する要素については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００４２】
ハンドル部３８の内側中心部には上述のタッチセンサ１０の取付けネジ４４が螺合する雌ネジの取付けネジ４５を螺刻しており、これと対向する弾球力調整レバー３６の軸部３７は筒状に形成している。なお、ハンドル部３８は合成樹脂で形成されていて、その表面と裏面（内面）の全面を導電性を有する金属でメッキ処理して、表裏面は電気的に導通していることも第１の実施例と同一である。
【００４３】
このように構成したハンドル部３８に前述のタッチセンサ１０を内蔵するには、該タッチセンサ１０の取付けネジ４４をハンドル部３８の取付けネジ４５に螺着して内蔵することができる。なお、配線４１は軸部３７の筒部を挿通して外部に導出する。
【００４４】
図７は、タッチセンサ１０の他の形態例を示し、先の第１の実施例と同一の機能を有する要素については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００４５】
入力電極１７ａは、例えば、板バネのような弾発力を有し、固定部に対して弾性で押圧するように弾性が生じるヘの字状に折曲して形成した弾発構造の取付け折曲片４６を形成している。なお、内部のタッチセンサ回路の構成も先の第１の実施例と同一である。
【００４６】
図８は、上述のようにモジュール化したタッチセンサ１０を弾球遊技機のハンドル装置におけるハンドル部３８に内蔵する例を示し、先の実施例と同一の機能を有する要素については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００４７】
ハンドル部３８の内側中心部には上述のタッチセンサ１０を収納する位置に相対向して、弾性片４７，４７を対設し、該弾性片４７，４７の遊端であって対向する側には、それぞれ抜け止め用の爪４８，４８を形成している。なお、ハンドル部３８は合成樹脂で形成されていて、その表面と裏面（内面）の全面を導電性を有する金属でメッキ処理して、表裏面は電気的に導通していることも第１の実施例と同一である。
【００４８】
このように構成したハンドル部３８に前述のタッチセンサ１０を内蔵するには、該タッチセンサ１０の入力電極１７ａの機能をもった取付け折曲片４６側を先端側にして、前述の弾性片４７，４７間に挿入して、その後端側を取付け折曲片４６の弾性に抗して抜け止め用爪４８，４８に係止することにより、内蔵することができる。なお、配線４１のコネクタ４２はタッチセンサ１０のコネクタ２０に接続する。
【００４９】
図９は、タッチセンサ１０の他の形態例を示し、前述の先の第１の実施例および上述の第３の実施例と同一の機能を有する要素については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００５０】
取付け折曲片４６は、前述の第３の実施例で説明したように入力電極１７ａで形成すると共に、弾性が生じるヘの字状に折曲して形成した弾発構造に形成し、その基部が内部のタッチセンサ回路と接続され、遊端側に取付け折曲片４６を形成している。この例では、上下部のケース１１，１２の対向する両側面に対称的に形成している。なお、内部のタッチセンサ回路の構成は先の第１の実施例と同一である。
【００５１】
図１０は、上述のようにモジュール化したタッチセンサ１０を回動遊技機（例えばパチスロ）の絵柄の回動を停止させる１つの停止ボタンに内蔵する例を示し、該停止ボタン５１は、回動遊技機５２（図示省略）の所定の位置に雄ネジおよび雌ネジにより螺着して固定され、その背面には前述のモジュール化したタッチセンサ１０を収納する凹部５３を形成し、この凹部５３の開口縁にはタッチセンサ１０の取付け折曲片４６と係合する鍔部５４，５４を形成している。
【００５２】
上述の停止ボタン１は、合成樹脂で形成されていて、その表面と裏面（凹部５３の内壁）の全面を導電性を有する金属でメッキ処理して、この表面のメッキ層で接触電極４０を形成している。なお、上述の全面メッキはドボ漬けメッキ処理により行われる。
【００５３】
このように構成した停止ボタン５１に上述のモジュール化したタッチセンサ１０を内蔵するには、該タッチセンサ１０の先端側（取付け折曲片４６の基端側）を停止ボタン５１の凹部５３に挿入すると、左右の両取付け折曲片４６，４６は鍔部５４，５４で変形して、その挿入が許容され、該取付け折曲片４６，４６が鍔部５４，５４を過ぎると、その弾発力が復帰して凹部５３の内壁のメッキ層に圧接し、同時にへの字の折曲形状で鍔部５４，５４に係止して、内蔵することができる。なお、配線４１のコネクタ４２はタッチセンサ１０のコネクタ２０に接続する。
【００５４】
上述の停止ボタン５１の前面は接触電極４０を形成しているので、この接触電極４０は表面のメッキ層を介してタッチセンサ１０の入力電極１７ａを兼ねた取付け折曲片４６，４６と導通し、前述の接触電極４０を遊技者が接触するとこれをタッチセンサ１０が検知することができる。
【００５５】
図１１、図１２は、タッチセンサ１０の他の形態例を示し、前述の先の第１の実施例と同一の機能を有する要素については同一の符号を付してその詳細を省略する。
【００５６】
回路基板１３はその基板を上下部のケース１１，１２より外部に導出して、この導出基板１３ａにタッチセンサ回路の入力部を延長した入力電極１７ａを形成している。また、この入力電極１７ａの中央部に取付け孔１８を形成しており、この孔１８を介して基板導出部１３ａの裏面側にも入力電極１７ａを形成している。
【００５７】
これを図外の接触電極（図４の接触電極４０に相当）に接続（取付け）するときは、導出基板１３ａの裏面を接触電極またはその延長部分に接触させると共に、取付け孔１８を介して取付けビスで取付ける。なお、導出基板１３ａの裏面側の入力電極１７ａを省略したときは、取付けビスが上面側の入力電極１７ａと接触することにより、これを介して電気的に接続することができる。
【００５８】
また、上述のように導出基板１３ａに入力電極１７ａを形成することにより例えば、周知の電源コンセントのように、この導出基板１３ａを雌形に形成された差込み部に差込んで、接続と同時に取付け固定することもできる。
【００５９】
なお、この発明は上述した実施例のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タッチセンサの斜視図。
【図２】タッチセンサの断面図。
【図３】タッチセンサのブロック図。
【図４】タッチセンサを内蔵したハンドル装置の断面図。
【図５】他の例のタッチセンサの斜視図。
【図６】図５のタッチセンサを内蔵したハンドル装置の断面図。
【図７】他の例のタッチセンサの斜視図。
【図８】図７のタッチセンサを内蔵したハンドル装置の断面図。
【図９】他の例のタッチセンサの斜視図。
【図１０】図９のタッチセンサを内蔵した停止ボタンの断面図。
【図１１】他の例のタッチセンサの斜視図。
【図１２】図１１のタッチセンサの断面図。
【符号の説明】
１０…タッチセンサ
１１…上部ケース
１２…下部ケース
１３…回路基板
１３ａ…導出基板
１７ａ…入力電極
１８…取付け孔
２３…発振回路
２４…検波・積分回路
２５…比較回路
２６…出力回路
４０…接触電極
４３…ケース
４４…取付けネジ
４６…取付け折曲片

Claims

外部の接触電極部材に入力側が電気的に接続され、前記接触電極部材への人体または物体の接触状態を検知するタッチセンサであって、
入力側の電気容量を検出する容量検知回路と該回路で検出した信号に基づき接触の有無を外部に出力する出力回路を備えたタッチセンサ回路基板と、
該タッチセンサ回路基板を収納するケースと、
金属板からなり、前記容量検知回路の入力側に電気的に接続され、一部が前記ケースの外側に導出されて、前記接触電極部材に接続固定される固定部を形成してなる入力電極とを備えた
タッチセンサ。
前記入力電極は前記ケース内に固定され、
前記接触電極部材に接続固定される前記固定部は、前記ケースの外側に延出されると共に、角９０度折曲して形成されていることを特徴とする
請求項１に記載のタッチセンサ。
前記ケースには、前記入力電極と対向して前記タッチセンサ回路基板の出力側コネクタを配置したことを特徴とする
請求項１又は２に記載のタッチセンサ。
請求項１から３に記載のタッチセンサを備えた遊技機のハンドル装置であって、
前記外部の接触電極部材として、少なくとも表面と裏面の導電性を有し、遊技機の使用者が接触するハンドル部を備え、
該ハンドル部の裏側に対して前記タッチセンサの入力電極が固定部を介して固定されたことを特徴とする
遊技機のハンドル装置。