JP4844917B2 - 角度検出装置の収装構造 - Google Patents

Description

本発明は、パチンコ機の玉打ちハンドルのひねり操作により、その角度位置に応じて打ち出し強度を調整するなどに応用可能な回転軸の回転角度を検出するに好適な角度検出装置の収装構造に関する。

一般に、この種角度検出装置は、２極に着磁された円板状あるいはリング状の磁性体外周面に対向して配設された磁気検知素子（ホール素子）により、Ｓ極とＮ極との背反部位を０度とし、そこから円弧面頂部となる９０度の部位までにおいて生成される磁界の違いを検知するものであることから、この０度から９０度の周面において磁性体を反復回転させた際などに、それぞれの角度位置における生成磁界の磁力分布が常に一定なものとなっていることが要求される。

ところで従来、磁性体とその周面に配置させた磁気検知素子とを、囲繞形成されたケース体内に納めたものが知られている（特許文献１、図１参照）。

しかしながら、このものは、磁性体を軸支する回転軸（操作軸）と、止着用のワッシャーに金属性部材が用いられ、回転軸の先端部とワッシャーとが外観露出した状態となっていることを含め、この金属性部材が磁性体との間に磁路を生成してしまい、自然に生成される磁界に乱れを生じさせてしまう危惧がある。

つまり、パチンコ玉発射機の玉打ちハンドルとして用いられる場合において、僅かなハンドル操作で打ち出し強度が大きく変化してしまうことを防止するために、特許文献１の図５に示される縦軸に検知電圧、横軸に回転角度を取って表記した図において、処理回路の増幅器から出力される電圧波形（ｓｉｎ波形）を、できるだけなだらかな曲線勾配に形成させて、検出値に応じた回転角度毎の変位幅を広くすることが望まれる。そのためには、できるだけ磁力の弱い磁性体を用いる必要があるが、かかる磁性体に近接配置された金属部材が、磁気検知素子による良好で安定した角度検出を阻害する要因となってしまう危惧がある。

一方、このものは、回転軸と磁性体とが一体的に固定されており、その軸方向への取着公差（一般的には±０．３ｍｍ程度）をもって、回転軸と共に微動する構造となっているため、磁気検知素子による磁性体の磁界検知に前記取着公差分だけズレを生じてしまい、組付け構造においても良好な磁界検知を阻害する要因が存在する。

特開平０８−１２２０１１号公報

本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、ケース体内に納められた磁性体を、受け座と蓋部とにより挟持された状態で回転可能に摺接支持させて、回転軸の抜け止め取着とは独立した状態でケース体内に収装することができるようにし、しかも、回転変位に伴う磁性体の磁界乱れを防止し、磁気検知素子による良好で安定した角度検知を行うことのできる角度検出装置の収装構造の提供を目的とする。

上記課題を解決するために本発明の角度検出装置の収装構造は、非磁性体で形成された電圧出力基板に取着され、回転軸に軸支された円形の磁性体の周面に、磁性体の磁界検知に基づいて信号を出力する磁気検知素子を対向配設せしめ、該磁気検知素子によって磁性体の回転角度を検出するよう構成された角度検出装置であって、該角度検出装置を、非磁性体で囲繞形成されたケース体内に納めると共に、該ケース体を、中心に回転軸を軸装する軸孔が穿設された断面凹状の円筒形の箱部と円板形状の蓋部とで構成する一方、前記電圧出力基板には、中心部に回転軸の貫通孔を有し、その基板面から磁性体を離間させた状態で摺接支持する受け座を形成せしめ、前記磁性体を、前記受け座と蓋部とにより、前記回転軸の両軸方向から摺接回転可能に挟持せしめてあることを特徴とするものである。

本発明は、上記のように構成したことにより、ケース体内に納められた磁性体は、受け座と蓋部とにより挟持された状態で回転可能に摺接支持することができるので、磁性体に対して、回転軸を、一体的に軸着させるかスライド可能に軸支するかのの何れの構成であっても対応することができるようになり、磁性体を回転軸の軸方向に対する抜け止め取着公差に影響を受けることが無く、回転軸の抜け止め取着とは独立した状態でケース体内に収装することができ、磁性体自体の取着公差を高め、磁性体の回転ブレを最小限に抑えることができ、さらに、磁性体の近傍に配設される部材によって、自然に生成される磁性体の磁界に乱れを生じさせてしまうことを回避することができ、磁性体の停止時は勿論、その回転時の変位に伴って当該磁界が乱れてしまうことを防止し、磁気検知素子による良好で安定した角度検知を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示する角度検出装置の収装構造を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るケース体に納められた角度検出装置の収装構造の分解斜視図、図２は同じく組付け後の中央縦断面図である。この図に示すように、角度検出装置１は、回転軸３に軸装された非磁性体部材としての樹脂製の円盤型の胴部２１と、該胴部２１の円周面に１８０度づつＳ極とＮ極の２極に磁着されたリング状のマグネット２２とからなる円形の磁性体２、および、該磁性体２の外周面に所定間隔をもって対向配設せしめ磁性体２の磁界を検知し、該検知に基づいて信号を出力する磁気検知素子（ホール素子）４により構成される。

前記磁性体２（胴部２１）には、その中心部に円弧状の軸孔２１１が穿設されており、前記回転軸３は、樹脂製部材（非磁性体部材）にて、前記軸孔２１１に適合した円弧形状に形成され、軸孔２１１にスライド可能に挿入されて軸支されている。なお、回転軸３の軸方向抜け止めのための取着公差は、一般的な±０．３ｍｍ程度（図示しない）をもって支持される。

前記磁気検知素子（ホール素子）４は、電圧出力コネクタ４２と共に非磁性体としての樹脂製円板状の電圧出力基板４１上に取り付けられている。該電圧出力基板４１は、前記磁気検知素子４が、前記磁性体２（マグネット２２）のＳ極とＮ極との背反部位を０度とし、そこから円弧面頂部となる９０度の部位までにおいて生成される磁界の違いを検知し、その磁界変化に基づいて、磁気検知素子４から出力される検知信号を波形処理し、電圧出力コネクタ４２より増幅器（図示しない）に出力させ、増幅器の電圧波形（ｓｉｎ波形）出力により、当該出力波形の上下間に形成される直線状領域の波形値によって、磁性体２の回転角度に比例した出力電圧値が得られるようになっている。
また、電圧出力基板４１には、中心部に貫通孔４３１がもうけられ、その基板面から磁性体２を離間させた状態で、摺接支持する受け座４３が一体形成されている。

５は前記角度検出装置１を収装するためのケース体であって、該ケース体５は、中心に回転軸３を軸装する軸孔５１１が穿設された断面凹状の円筒形の箱部５１と、同じく中心に軸孔５２１が穿設された円板形状の蓋部５２とから構成され、何れも非磁性体部材としての樹脂製材料にて形成されている。また、前記電圧出力基板４１は、中心部に軸孔が穿設され、箱部５１内周に嵌め込み可能な円板状に形成されている。

前記ケース体５および、内装される磁性体２、電圧出力基板４１は、回転軸３を介して一体的に組み付けられられており、電圧出力基板４１は箱部５１に取着され、磁性体２は、前記受け座４３と蓋部５２とにより挟持された状態で摺接支持されている。これにより、回転軸３は、磁性体２に対して、本実施例の如く一体的に軸着させることができ、また、スライド可能に軸支することができる。つまり、一体的軸着構成では、回転軸３の軸方向抜け止めの取着公差は磁性体２の取着公差に依存し、スライド可能に軸支する構成では、回転軸３の軸方向抜け止めの取着公差をより大さな公差として、回転軸３の抜け止めの取着とは独立した状態でケース体５内に収装することができる。

叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、いま、回転軸３に軸支された円形の磁性体２の周面に、磁性体２の磁界検知に基づいて信号を出力する磁気検知素子４を対向配設せしめた角度検出装置１により、所定の角度に規制された回転軸３の回転角度を磁気検知素子４によって検出するのであるが、本発明における角度検出装置１の収装構造は、非磁性体で囲繞形成されたケース体５（箱部５１、蓋部５２）内に納められており、該ケース体５内に用いられるマグネット２２以外の部材、即ち、胴部２１、回転軸３、電圧出力基板４１からなる全ての部材が非磁性体で構成されている。

そのため、マグネット２２の磁力に作用し、磁性体２（マグネット２２）との間に磁路を生成させて、磁界乱れに影響を与えるような金属部材が排除され、磁性体２の近傍に配設される部材によって、自然に生成される磁性体２の磁界に乱れを生じさせてしまうことを回避することができ、磁性体２の停止時は勿論、その回転時の変位に伴って当該磁界が乱れてしまうことを確実に防止し、磁気検知素子４による出力電圧の直進性を良好なものとし、安定した角度検知を行うことができる。

また、磁性体２を、受け座４３と蓋部５２とによって、回転軸３の両軸方向から摺接回転可能に挟持せしめてあるので、磁性体２（胴部２１）に対して、回転軸３を、一体的に軸着させるかスライド可能に軸支するかの何れの構成であっても、磁性体２を回転軸３の軸方向に対する抜け止め取着公差に影響を受けることが無く、独立させた取付け構造とすることができ、磁性体２自体の取着公差を高め、磁性体２の回転ブレを最小限に抑えることができ、上記の非磁性体による部材配設による磁界乱れへの防止をより一層向上させることができ、安定した角度検知を行うことができる。

したがって、前記回転軸３を、パチンコの打ち出しハンドルの回転軸として使用した場合に、ケース体５の外部からの金属部材の影響を少なくするため、できるだけ磁力の弱い磁性体２を用いたとしても、かかる磁性体２の生成する磁界を前記磁気検知素子４により、確実に検知することができ、その検出値に応じた打ち出し強度を精度良く調整することができる。

本発明の実施形態に係る角度検出装置の収装構造の分解斜視図。 同じく組付け後の中央縦断面図。

符号の説明

１ 角度検出装置
２ 磁性体
３ 回転軸
４ 磁気検知素子
５ ケース体
２１ 胴部
２１１ 軸孔
２２ マグネット
４１ 電圧出力基板
４２ 電圧出力コネクタ
４３ 受け座
４３１ 貫通孔
５１ 箱部
５１１ 軸孔
５２ 蓋部
５２１ 軸孔

Claims (4)

1. 回転軸に軸支された円形の磁性体の周面に、非磁性体で形成された電圧出力基板に取着され、磁性体の磁界検知に基づいて信号を出力する磁気検知素子を対向配設せしめ、該磁気検知素子によって磁性体の回転角度を検出するよう構成された角度検出装置であって、該角度検出装置を、非磁性体で囲繞形成されたケース体内に納めると共に、
   該ケース体を、中心に回転軸を軸装する軸孔が穿設された断面凹状の円筒形の箱部と円板形状の蓋部とで構成する一方、
   前記電圧出力基板には、中心部に回転軸の貫通孔を有し、その基板面から磁性体を離間させた状態で摺接支持する受け座を形成せしめ、
   前記磁性体を、前記受け座と蓋部とにより、前記回転軸の両軸方向から摺接回転可能に挟持せしめたことを特徴とする角度検出装置の収装構造。
2. 請求項１において、前記磁性体は、非磁性体の円盤型の胴部と、該胴部の円周面に磁着されたリング状のマグネットとからなり、該胴部が、前記受け座と蓋部に摺接支持されていることを特徴とする角度検出装置の収装構造。
3. 請求項１または２において、前記回転軸は、パチンコの打ち出しハンドルの回転軸であり、前記磁気検知素子は、その検出値に応じて打ち出し強度を調整することを特徴とする角度検出装置の収装構造。
4. 請求項１乃至３の何れかにおいて、前記回転軸は、非磁性体で形成されていることを特徴とする角度検出装置の収装構造。