JP5660659B2 - 球体計数装置 - Google Patents

Description

本発明はパチンコ玉等の球体計数装置に関し、詳細には、原動力によらず、球体の重量による自由落下エネルギーを利用して計数を行う球体計数装置に関する。

パチンコ玉等の球体の計数・供給装置は種々のものが知られている。例えば特許文献１のものでは、ほぼ垂直に形成された通路を落下するパチンコ玉により爪歯車を回転させ、その回転数に応じて計数を行っている。計数を行うに際し、パチンコ玉の重量によりクラッチ板を動作させ、駆動モーターと接続させ、駆動モーターの回転数により前記爪歯車のパチンコ玉放出数と対応するよう制御している。

特開平１０−２７７２４９号公報

しかしながら、特許文献１のような構成において、玉通路上部で待機するパチンコ玉数が常に一定でほぼ満杯状態が維持されるときは問題ないが、通路が空になった状態で、１個とか数個が落下した場合等は衝撃力を瞬間に受けるため、クラッチ機構の応答時間に差異が生じ、実際に通過した数より多く計数してしまうという誤計数や、計数と落下のタイミングによっては回転不足により、実際の数より少なくカウントするという誤計数が発生しやすいという課題があった。

計数が不足する誤差は遊技者に対して問題となり、逆に多いと、遊技店の損失となり経営に響くという欠点となる。昨今では、パチンコ遊技のサービス多様化により、従来の例えば玉貸しの最低単位が２５個というようなものから、１個単位で計数設定可能なものが多くなってきている。１個単位での計数を要求され、２５個以下の少数量での玉貸しも必要になってくるとますます計数誤差は問題となり、誤差をゼロまで高めることはより必要になってきている。

そこで、本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、その目的とするところは、球体の落下衝撃を計数装置内で可及的に吸収することにより、安定して正確に計数することができるので、誤計数をほとんどゼロにできる球体計数装置を提供するにある。

本発明に係る球体計数装置は、パチンコ玉等の球体を連続して重力により自然落下させる通路と、外周に、突出部、および球体を１つずつ受け入れる凹部が交互に複数形成され、回転軸を中心に回転することにより前記凹部が順次通路内に臨み、通路から供給される球体を順次受け入れて放出路に放出する分離ホイールと、該放出路に放出される球体数を算出する計数部とを具備する球体計数装置において、前記分離ホイールもしくは分離ホイールに関連する部材に係止し、分離ホイールの回転を停止させる係止部材と、該係止部材を駆動し、前記係止を解除して、分離ホイールを回転可能とする駆動部と、該駆動部の駆動を制御する制御部とを具備すると共に、前記通路は、斜め下方に向けて屈曲する屈曲路と、該屈曲路の直近下流側の前記分離ホイールの直前で、分離ホイールに向けて、前記屈曲路とは逆方向の斜め下方に伸びていて、前記屈曲路からの球体を前記分離ホイールの凹部に送り込むにあたり、移動する球体の重心の軌跡の方向が、該軌跡と平行な分離ホイールの下側の接線よりも上方で、かつ、前記分離ホイールの回転軸を向く方向よりも下方であって、球体の重力により前記分離ホイールを下方に向けて回転させる方向を向く進入路と、該進入路から前記分離ホイールの凹部に送り込まれた球体を分離ホイールが回転することにより進入路から前記放出路に向けて通過させる連通路とを具備し、前記屈曲路および前記進入路に存在する球体の数がそれぞれ１〜３個となるように前記屈曲路および進入路の長さが設定されていることを特徴とする。

また前記通路は、前記屈曲路と前記進入路との間に、鉛直方向を向く垂直路を有し、該垂直路の長さが、球体が１〜３個存在する長さに設定されていることを特徴とする。

また、前記放出路を、球体を鉛直方向ではない斜め下方に放出する放出路に形成することができる。
前記係数部は、前記分離ホイールに接触する接触子を有し、分離ホイールが球体１個分の角度回転するとき１回揺動する揺動部材と、該揺動部材の揺動を検出するセンサとを含むものに構成できる。

前記センサを２個設け、いずれのセンサも、明（High：ON）の時間の方が暗（Low：OFF）の時間より長く、かつ互いのONの間に互いのOFFがくるように設定することができる。
あるいは、前記センサを２個設け、いずれのセンサも、暗（Low：OFF）の時間の方が明（High：ON）の時間より長く、かつ互いのOFFの間に互いのONがくるように設定することができる。

前記通路の、前記分離ホイールよりも上流側に通過する球体の有無を検知もしくは計数するセンサを設けるようにしてもよい。
また、前記放出路に、通過する球体を検知もしくは計数するセンサを設けるようにしてもよい。
前記駆動部に電磁ソレノイドを用いることができる。

本発明に係る球体計数装置によれば、通路を自然落下する球体は、１〜３個の球体しか存在しない長さに設定され、斜め下方に伸びる屈曲路の内壁（下壁）に受けられ、さらに、屈曲路の直近下流に、１〜３個の球体しか存在しない長さに設けられ、屈曲路とは逆の斜め下方に伸びる進入路の内壁（下壁）に受けられることから落下速度が減じられる。しかも、進入路は、移動する球体の重心の軌跡の方向が、該軌跡と平行な分離ホイールの下側の接線よりも上方で、かつ、前記分離ホイールの回転軸を向く方向よりも下方であって、球体の重力により前記分離ホイールを下方に向けて回転させる方向を向くように設けられているので、球体からの荷重は、分離ホイールの回転中心に向く分力分、分離ホイールによって受けられ、これによっても落下速度が減じられ、分離ホイールに対する衝撃が和らげられ、分離ホイールの回転力がそれだけ減じられ、分離ホイールが球体の落下衝撃や通路に待機する複数の球体の重量や落下衝撃により何らかの拍子に強制回転（空転）されるようなことがなく、誤計数をなくすことができる。また、通路上部で待機する球体がなくなり、通路が空になった状態で、１個とか数個が落下してきた場合等でも、落下による衝撃力による影響がほとんどないので、球体の１個からの正確な計数が可能となる。

本実施の形態に係る球体計数装置の要部の説明図である。 分離ホイールが係止部を兼ねる場合の説明図である。 ２個のセンサを２段重ねに配置した状態を示す説明図である。 ２個のセンサを併設した状態を示す説明図である。 センサを２個設けた場合の各センサの動作チャート図である。 １個のパチンコ玉を放出する際の動作の流れ説明図である。 ２個のセンサの動作模式図である。 実際のチャタリング現象を模擬的に示した状態における各センサの動作チャート図である。 チャタリング現象を示す実測オシロチャート図である。 図５に示すセンサとは明暗逆に構成した場合の各センサの動作チャート図である。 ２個のセンサの他の例の動作模式図である。

以下本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は球体計数装置１０の一部破断正面説明図である。
図１において、１２は通路であり、べース１４に上下方向を向けて固定してある。通路１２は、上部の挿入口１５から挿入されたパチンコ玉等の球体（以下パチンコ玉として説明する）１６を連続して重力により自然落下させるものであり、パイプ状をなしている。

また通路１２は、挿入口１５から、鉛直に降りた後（垂直路１７）、図１上、左斜め下方に向けて曲折する屈曲路１８に形成され、さらに鉛直に降りた後（垂直路１９）、屈曲路１８とは逆に、右斜め下方に向けて曲折する進入路２０に形成され、さらにほぼ鉛直に降りた後（連通路２１）、左斜め下方に伸びる放出路２２に形成され、さらにパチンコ台（図示せず）の受け皿（図示せず）へとパチンコ玉１６を落下させる垂直路２３に形成されている。

垂直路１７を落下するパチンコ玉１６は屈曲路１８の内壁（下壁）にぶつかって速度を減じられ、次いで垂直路１９の内壁（対向壁）にぶつかって速度を減じられ、さらに進入路２０の内壁（下壁）にぶつかって速度を減じられる。
屈曲路１８、垂直路１９、進入路２０の長さは特に限定されるものではないが、パチンコ玉１６が１〜３個程度存在する長さ程度でよい。また、屈曲路１８は必ずしも設けなくともよい。

次に、２５は分離ホイールであり、べース１４に回転軸２６を中心に回転自在に設けられている。
分離ホイール２５は、外周に、突出部２７、およびパチンコ玉１６を１つづつ受け入れる凹部２８が交互に複数形成されたスプロケット状をなしている。本実施の形態では、突出部２７および凹部２８が１０個設けられているがこれに限定されるものではない。分離ホイール２５は、軽量の耐摩耗性、耐衝撃性を備えた、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂等で形成されているが、その他の材質や金属製としてもよい。
そして、分離ホイール２５はその外周の一部が、通路１２に設けられたスリット２９から進入路２０と連通路２１との境界部付近の通路１２内に進入するように設けられている。

前記進入路２０は、分離ホイール２５の直前で、分離ホイール２５に向けて斜め下方に伸びている。具体的には、進入路２０は、凹部２８にパチンコ玉１６を送り込むにあたり、パチンコ玉１６の重心の軌跡Ｐが、該軌跡Ｐと平行な分離ホイール２５の下側の接線Ｑよりも上方（分離ホイール２５の回転軸２６側）となり、かつパチンコ玉１６の重力により分離ホイール２５をパチンコ玉１６から見て下方（図１において反時計回転方向）に向けて回転させる方向を向くようにする。凹部２８に受け入れられたパチンコ玉１６は、分離ホイール２５が回転することによって進入路２０から連通路２１に回り込み、さらに放出路２２に向けて放出され、垂直路２３からパチンコ台の受け皿内に供給される。なお、接線Ｑとは、パチンコ玉１６が凹部２８内に、凹部２８の底部に当接した状態で受け入れられた状態における、パチンコ玉１６の重心を含む円の接線と定義する。

凹部２８に受け入れられたパチンコ玉１６の重力により分離ホイール２５が下方に向けて回転される（図１上では反時計回転方向）ためには、進入路２０の分離ホイール２５に向く方向（進入路２０に位置する２個のパチンコ玉１６の重心を結ぶ線Ｐの延長線方向）が、分離ホイール２５の回転軸２６の軸心に一致する方向を向くか、あるいは回転軸２６よりも下方を通るように、進入路２０の角度（進入角）を設定する必要がある。線Ｐの延長線が回転軸２６よりも上を通るように進入路２０の方向を設定するのは、分離ホイール２５の外周部付近でパチンコ玉１６同士がブリッジしてしまって分離ホイール２５が回転されないか、あるいは図１上時計回転方向に回転する力を受けることになり、パチンコ玉１６が通路１２を落下しなくなるので禁物である。

本実施の形態では、上記のように、進入路２０自体が垂直路には形成されず、水平に対して斜め下方に傾斜するように設けられているので、垂直路１７を落下するパチンコ玉１６の落下速度が減じられる。しかも、進入路２０は、分離ホイール２５の下側の接線Ｑよりも上方となる方向から分離ホイール２５に向けて斜め下方に伸びているので、進入路２０から凹部２８に供給されるパチンコ玉１６は凹部２８の底部にぶつかって受けられ、これによっても落下速度が減じられる。換言すれば、パチンコ玉１６が分離ホイール２５に進入した際、パチンコ玉１６から分離ホイール２５に対して、分離ホイール２５の回転中心に向く分力が生じる。このように、パチンコ玉１６はその落下速度が減じられるので、分離ホイール２５に対する衝撃が和らげられる。また、分離ホイール２５の回転力がそれだけ減じられるので、分離ホイール２５がパチンコ玉の落下衝撃や通路に待機する複数のパチンコ玉の重量や落下衝撃により何らかの拍子に強制回転（空転）されるようなことがなく、誤計数をなくすことができる。

上記のように、パチンコ玉１６の落下速度を減じること、およびその一方で、分離ホイール２５を下方に回転させるのに必要な、パチンコ玉１６の重力の分力を得るために、進入路２０の水平面に対する傾斜角（進入角）は５〜４５°(進入角を正確に設定が可能な場合は２〜４５°)程度が好ましくさらに好適には１５〜４０°である。進入路２０の傾斜角（進入角）を５〜４５°程度に設定することによって、進入路２０から供給されるパチンコ玉１６から分離ホイール２５に加わる回転力は、パチンコ玉１６が連続して流れ、後続するパチンコ玉１６からの影響があったとしても、せいぜいパチンコ玉１６の１個程度（最大でも２個程度の総和）の重量と考えられる。このことにより、玉通路上部で待機するパチンコ玉がなくなり、玉通路が空になった状態で、１個とか数個が落下してきた場合等でも、落下による衝撃力による影響がほとんどないので、パチンコ玉１６の供給量設定を、１個からの正確な計数が可能となる。
また、進入路２０の傾斜角（進入角）を２〜４５°の範囲で調節することにより、パチンコ玉１６が凹部２８に向かう速度が変化するので、計数速度の調節ができる。
さらに、進入路２０の傾斜角（進入角）とともに進入路２０の長さ(凹部２８までの距離)を調節して計数速度の調節を行うことができる。したがって、進入路の長さにおいては、本実施形態に限定されず、適宜調節できる。
なお、前記傾斜角（進入角)の上限を４５°としているが、これに限らず例えば６０°またはそれ以上としてもよい、４５°としている理由は、パチンコ玉１個ごとの計数間隔が安定した計数速度が得られる範囲であり、計数時間や前記安定性を無視するなら、またはパチンコ玉とは異なる球体に対応して、球体を分離するために分離ホイールの回転力が得られる限りその角度に制限はない。

また上記のように、パチンコ玉１６からの分離ホイール２５を回転させる力は小さなものとなるので、分離ホイール２５の貫性力は小さなものとなり、分離ホイール２５の空転を防止できる。例えば、進入路２０内にパチンコ玉１６が無くなった場合でも、分離ホイール２５は、回転軸２６における摩擦抵抗や、後記する揺動部材からの抵抗によって回転を停止するのであり、貫性力によって空転してしまうようなことがなく、誤計数が防止される。なお、回転軸２６における摩擦抵抗を所定のものとするために、軸受け部に曲げワッシャなどを介在させたり、揺動部材３６のウェイト３９の位置や重量を変化させたり、バネなどの付勢部材の付勢力を変化させるようにしてもよい。

放出路２２は、垂直路に形成してもよいものであるが、前記のように左斜め下方に傾斜させるようにすると、パチンコ玉１６が傾斜壁を伝って落下するので、多少とも、後続するパチンコ玉列の流れに影響を与え、これによってもパチンコ玉１６の落下速度を減じることができるといえる。放出路２２の傾斜角を調整して、パチンコ玉列の落下速度を調節するようにしてもよい。さらに、進入路２０および進入路２０の傾斜角（進入角）等の調節と併用して落下速度を調節するようにしても良い。

次に、図１において、３０は、分離ホイール２５と同軸に設けられた係止部であり、分離ホイール２５と一体回転するようになっている。係止部３０の周面には、分離ホイール２５の各凹部２８と対応する位置に凹部３１が設けられている。
３２は係止部材で、電磁ソレノイド（駆動部）３３によって駆動され、常時は駆動部３３に内蔵されたスプリング等の付勢部材によって突出され、分離ホイール２５の凹部２８に係合して、分離ホイール２５の回転を阻止している。

電磁ソレノイド３３は、図示しない制御部によって制御され、通電されることによって係止部材３２を付勢部材の付勢力に抗して引き込み、係止部材３２の分離ホイール２５への係止を解除し、これにより分離ホイール２５が回転可能となる。
なお、駆動部３３は電磁力によって係止部材３２を駆動できるものであればよい。電磁ソレノイドであれば、プランジャ型ソレノイド、可動鉄片型ソレノイド等で、更には、自己保持型ソレノイド等を用いることができる。

次に、検知部３５について説明する。
３６は揺動部材であり、回転軸３７を中心に揺動可能になっている。
揺動部材３６は、所定間隔をおいて設けられた２つの接触子３８、３８を有し、この接触子３８、３８は、分離ホイール２５の凹部２８の突出部２７に至る凹面に接触可能となっている。回転軸３７に対して接触子３８とは反対側となる揺動部材３６の部位に、図１において揺動部材３６を時計回転方向に付勢する錘３９が取り付けられている。

図１の静止状態において、左側の接触子３８が凹部２８の底部に向かって入り込む位置にある。
分離ホイール２５が回転を始めると、左側の接触子３８が突出部２７の壁面によって外側方向に押圧され、揺動部材３６は反時計回転方向に回動される。左側の接触子３８が１つの突出部２７を乗り越えるとともに右側の接触子３８は左側の接触子３８が入り込んでいた凹部２８とは異なる位置の凹部２８に入り込む(図１では、交互に複数形成された凹部２８で、左側の接触子３８が入り込んでいた凹部２８から見て半時計方向に１つ飛ばした凹部２８)、つづいて、揺動部材３６は右側の接触子３８が入り込んだ凹部２８の突出部２７の壁面によって外側方向に押圧されるとともに、錘３９に付勢されて時計回転方向に回動され、図１の状態に戻る。つまり、揺動部材３６は、分離ホイール２５が３６°回転してパチンコ玉１６を１個放出する毎に、１往復する揺動を行う。このように揺動部材３６が正確に揺動を行う構造は、機械式時計におけるエスケープメント機構の原理を応用したものである。

揺動部材３６の錘３９よりも先方側には検知板４０が設けられ揺動部材３６と共に揺動するようになっている。この検知板４０の揺動経路上には、透過型センサ４１が設けられていて、揺動部材３６の揺動を検出できるようになっている。揺動部材３６、センサ４１、制御部等によって計数部を構成する。

本実施の形態は上記のように構成されている。
図示しない制御部には、パチンコ玉１６の払い出し数が、入力もしくは設定される。紙幣が紙幣識別装置（図示せず）に挿入されるなどして払出信号が制御部に入力されると、制御部は電磁ソレノイド３３に通電するよう指令し、これにより電磁ソレノイド３３が駆動され、係止部材３２が付勢部材の付勢力に抗して引き込まれ、分離ホイール２５の係止状態が解除され、分離ホイール２５が、パチンコ玉１６の重力によって回転を開始され、パチンコ玉１６が放出路２３を経て下方に放出される。

センサ４１によって揺動部材３６の揺動が検出され、この検出信号（センサ４１のＯＮ、ＯＦＦ信号）が制御部に入力され、制御部では揺動部材３６の揺動回数、したがって、パチンコ玉１６の放出個数を計数する。パチンコ玉１６の放出個数が所定数に達したら、制御部は電磁ソレノイド３３の駆動を停止するよう指令し、電磁ソレノイド３３が停止されると係止部材３２は付勢部材の付勢力により、係止部３０の凹部３１に係止部材３２が入り込む方向に作用して、分離ホイール２５の回転を係止するので、一連のパチンコ玉１６の払い出しが終了する。

本実施の形態では、前記したように、進入路２０を水平に対して斜め下方に傾斜するように設けている。具体的には、進入路２０を、凹部２８にパチンコ玉１６を送り込むにあたり、パチンコ玉１６の重心の軌跡Ｐが、該軌跡Ｐと平行な分離ホイール２５の下側の接線Ｑよりも上方となり、かつパチンコ玉１６の重力により分離ホイール２５を下方に向けて回転させる方向を向くようにしたので、パチンコ玉１６はその落下速度が減じられ、分離ホイール２５への衝撃が緩和されるのでパチンコ玉１６の誤計数をなくすことができることは前記した通りである。
また、本実施形態では、通路１２の進入路２０と連通路２１との境界部付近の通路１２内に設けられたスリット２９へ、分離ホイール２５の突出部２７が進入するにあたり、凹部２８の底面が連通路２１の壁面より突出しないようにすることもできる。そのことにより、進入路２０を通り凹部２８に達するパチンコ玉１６の衝突を、連通路２１の壁面で受け止め、分離ホイール２５への衝撃をさらに緩和することができる。

なお、本実施の形態では、分離ホイール２５と係止部（分離ホイールに関連する部材）３０とを別に設けたが、図２に示すように、分離ホイール２５の凹部２８に係止部材３２が進入しうる小凹部を設けるようにすれば、分離ホイール２５によって係止部３０を兼ねるようにすることもできる。
また、計数部３５における、揺動部材の形状や検知部の位置および形状または検知手段については、同様の効果が得られるものであれば、これに限定されるものではない。
また、通路１２の、分離ホイール２５よりも上流側に通過するパチンコ玉の有無を検知もしくは計数するセンサ（図示せず）を設けるようにしてもよい。
また、放出路２３に、通過するパチンコ玉を計数するセンサを設けてもよい。

上記検知部３５におけるセンサ４１は１つでよいことはもちろんである。
しかしながら、センサが１個の場合は、製品寿命を考慮した寿命・加速試験を長時間継続すると、寿命末期に近づくに従い計数誤差が発生することがわかった。調査結果、誤差を生じさせる主要因となるものは、パチンコ玉に付着する汚染物質によることが判明した。パチンコ玉は遊技台から回収され、ストック部分に送られまた上部から遊技台に供給されるという循環を繰り返している。循環経路中で拭き取る装置も設置されているが、遊技者および遊戯装置にとって実用上差し支えない範囲での清浄工程であり、完全に塵埃を除去できるものではない。この目に見えない汚れや、試験装置内にわずかにあると思われる油脂分・空気中の水分等の影響と推定される汚染物質がパチンコ玉から分離ホイール２５に付着し、さらに揺動部材３６の接触子３８に転移する等により、振動周期に遅れ等のずれが生じるとともにその結果、突出部２７先端と揺動部材３６の接触子３８が予期せぬ衝突を起こして、揺動部材３６の不要な振動、つまりセンサ側にとってはいわゆるチャタリング現象と呼ばれる動作が発生し、実際より多くカウントしてしまう誤差が、試験時間の経過とともに増加した。

そこで以下で述べる実施の形態では、センサを２個設けて、以下に述べるような制御を行うことによって、数百万個計数して数個(５個以下)の誤差にまで(２５個を１セットとして２０万セット以上に相当)計数精度を向上させることができた。
なお、以下に述べる、センサ２個による計数機構は、それ自体独立した発明であり、本発明に係る計数装置のみならず、一般的な計数装置にも適用できるものである。

図３は２個のセンサ１（４１）、センサ２（４２）を示す説明図である。センサ１とセンサ２は、べース面に対して２段重ねに構成し、それぞれのセンサに対応して、揺動部材３６に検知板４０が設けられている。センサ１は、検知板４０で覆われ（ＯＦＦ）、端面が通過することによりＯＮとなり、やがてＯＦＦに戻る。センサ２の検知板４０には長孔が設けられ、検知板４０が揺動することによってセンサ２はＯＮ−ＯＦＦ動作からＯＮに戻るように構成されている。
なお、センサ１、２は２段重ねでなく、図４に示すように、所要間隔をおいて併設し、長孔を有する１つの検知板４０によってＯＮ―ＯＦＦ動作させてもよい。

本実施の形態によるところの、センサ２個使用の特徴は、図５に示すように、センサ１（４１）とセンサ２（４２）のいずれも、明（High：ON）の時間の方が暗（Low：OFF）の時間より長く、かつ互いのONの間に互いのOFFがくるように、検知板４０における長孔とセンサ位置を設定した点にある。
ここで、OFFとONをコード化して説明する。OFFをコード０、ONをコード１として、センサ１（４１）、センサ２（４２）の順に2桁の単一パターンと、２桁の単一パターンを複数組み合わせた複合パターンで表すなら、パチンコ玉を１個計数するにあたり、０１−１１−１０−１１−０１で１サイクルとする複合パターンで表すことができる。このサイクルでは、１１に挟まれて１０が存在するが、制御部はまず０１−１１となる複合パターンを検知したら、そこを最初の計数ポイントとして計数１とする、チャタリング現象等が無く正常であれば、次は１０−１１の複合パターンが続くわけであるが、仮にチャタリング現象等が発生し、１０−０１−１０−０１というような、正常とは異なる複合パターンや単一パターンを検知してもそれらを無視しつづけ、次に１１となるタイミングを待てばよい。つまり、０１でスタートし１１が最初の計数ポイントで計数１とする、その後１１以外の現象を経た後の１１−０１で１サイクル終了と判定できる。

この０１はスタートコードでもあるので０１の後に１１がきたら再度計数１となる。前記１１以外の現象とは正常動作である１０の他にその前後に起こる、チャタリング現象による０１または１０やその繰り返しや、１０の中で発生する１１もある。スタートコード０１から１１になる間に、１１と０１を繰り返すチャタリング現象の発生もある。この場合でも、０１−１１(この１１はチャタリングによるものであるとして)となったら計数１をしてよい、その後チャタリングの０１や正規な１１がつづくが、チャタリングの１１の後の０１−１１やその他のコードは無視され、オーバーカウントにはならないように制御できる。

図５により、さらに具体的に説明する。
１）初期(スタンバイ)状態
⇒ 電磁ソレノイド３３はOFF(通電されていない)状態で、付勢部材により係止部材３２が係止部３０の凹部３１に入り、分離ホイール２５の回転を係止している。このときセンサ１はOFF(暗) 状態、センサ２はON(明)状態をそれぞれ保持している。
２）係止部材３２の係止を開放する。
図５のA点(以下ポイント符号のみ記載)
⇒ 電磁ソレノイド３３に通電され、プランジャーに直結させた係止部材３２が上昇し、係止歯車（係止部）３０がフリーになる。制御部は電磁ソレノイドにON信号を送信したことを記憶する。
３）分離ホイール２５が回転を開始し、揺動部材３６が揺動を開始する。
４）センサ１が「High」（ON）となったことを検知する B点
⇒ 前記送信信号＋センサ１検知の条件一致で、このＢ点を計数点として制御部の計数部の記憶数０に１を加算する。カウント０の初期から１個目をカウントする条件が、電磁ソレノイド３３の通電信号とセンサ１を検知することで、２個目以降の条件とは異なる。
制御部の記憶から、前記ソレノイドON信号を送信した記憶とセンサ１検知信号の記憶を消去 (リセット) する。
ここで１をカウントできる根拠は、分離ホイール２５の回転の原動力は略１個のパチンコ玉の重量以外にない条件が整っており、係止(爪)部３０が開放されセンサ１を検知する位置まで分離ホイール２５が回転した状態では、係止(爪)部３０を戻しても回転を戻す(パチンコ玉の落下を停止させ元の位置まで逆転させて戻す)応力の発生は不可能である（図６（ｃ））。したがって、センサ１を検知しても実際はパチンコ玉がないという条件はあり得ないこと、パチンコ玉を戻すこともできないことから、カウント１が成立する。なお、図６は、１個のパチンコ玉を放出する際の動作の流れ説明図であり、詳細は後記する。
揺動部材３６はエスケープメント機構の応用により、分離ホイール２５(歯および歯先)により揺動力を得て、揺動動作が開始されると共に、突出部の歯１枚の回転角で１回の揺動を行い、分離ホイール２５の突出部が１歯分回転しても揺動が０であったり２となることはない。機械式時計技術等で信頼されている機構である。
５）続いてセンサ２が「Low」となったことを検知する Ｃ点
⇒ センサ２が「Low」となったことを制御部に記憶する。
この後、以下に説明する条件が成立するまで、再度センサ２を検知したとしても無視する。
再度センサ２を検知する理由は、チャタリング現象にある。このチャタリング現象を簡単な構成で解決したのが「センサ２」を追加したことである。また、揺動部材３６は、センサ2が「Low」となっているこのステップ中に最大振幅から初期方向に向かう戻りに方向変換している。
６）センサ２の「High」D点を確認 、 センサ1の「Low」E点を確認、そしてセンサ1の 「High」を確認 B点
⇒ ５）の記憶C点通過 ＋ D点通過 ＋ E点通過 ＋ B点（計数点）（検知条件の「Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｂ」と呼ぶ）の条件一致で 制御部の計数部の記憶部に1を加算する。最低条件は C点＋B点（計数点）でよい。但し、B点（計数点）の検出にはE点がないと電圧値の変化が検出できないのでE点は準必須要件となる。
ここで、計数部の記憶数に１を加算後検知記憶をリセットする。
各ポイントを記憶後は、次のポイントチェック条件が一致するまで、その他のセンサ挙動を記憶しない(検知しても無視する)。このことが、チャタリング現象から誤カウントを完全に防止する手段である。このメカニズムは、後で詳述する。
７）計数終了動作について
⇒ 前記各ステップで、制御部の計数部の記憶部の記憶数に1を加算する工程を説明した。その加算した数の和の合計が、計数所定値と比較して一致すれば、その瞬間に電磁ソレノイドの通電を停止する信号を送り電磁ソレノイドを停止する。プランジャーは付勢部材の付勢力により係止部材３２を係止部３０の凹部３１に向かって下降させる（図６（ｃ））。この瞬間には、今カウントしたパチンコ玉を保持しつつ、落下回転中であるので、係止部材３２は係止部３０の歯面に接触し下降を止められ（図６（ｃ））、係止部３０の回転と共に係止部材３２は歯面の傾斜に沿って、徐々に凹部３１に向かって入り込み（図６（ｄ）、図６（ｅ））、パチンコ玉を放出落下させるとほぼ同時に次のパチンコ玉を保持して(但し、待機パチンコ玉がない場合は、保持待ち状態で)、次の待機パチンコ玉の衝撃力をほとんど受けずに静かに停止する（図６（ｆ））。

なお、上記と重複するが、図６（ａ）〜図６（ｆ）、および図７（ａ）〜図７（ｄ）により、計数値ｎ＝１として、パチンコ玉を放出する際の動作の流れを説明する。
１）図６（ａ）はスタンバイ状態であり、このときセンサ１（４１）−ＯＦＦ、センサ２（４２）−ＯＮである（図７（ａ））。電磁ソレノイド（駆動部）３３ON（図６（ｂ））すると同時に分離ホイール２５がパチンコ玉１の重量により回転を開始する。センサ１（４１）−ＯＦＦ、センサ２（４２）−ＯＮで、開始時と変化しない。
２）図６（ｃ）のように、分離ホイール２５は揺動部材３６を揺動させながら回転を続け、センサ１（４１）−ＯＮとなり、センサ２（４２）と同時ＯＮになる（図７（ｂ））。ここで、カウントに１を加え、計数値ｎ＝１となるので、電磁ソレノイド（駆動部）３３をＯＦＦとし、係止部材３２は下降を開始する。
３）（図６（ｃ）〜図６（ｄ））に示すように、分離ホイール２５は回転を続け、係止部材３２は係止部３０の回転外周面から凹部３１に向かう斜面に当接した後、分離ホイール２５の回転角度に伴い前記斜面をすべりながら、凹部３１に向かって入り込むことになる。また、その間にセンサ１（４１）がＯＮのままセンサ２（４２）がＯＦＦとなり揺動変換点に到達し、揺動部材３６の揺動方向がスタンバイ方向に変換される（図７（ｃ）〜図７（ｄ））。
４）（図６（ｅ））に示すように、スタンバイ方向に戻りつつ、センサ２（４２）がＯＮに変わり，センサ１（４１）と同時ＯＮになる（図７（ｂ））。
５）揺動部材３６が、スタンバイ位置に戻る（図６（ｆ））少し手前に、分離ホイール２５の規制から解かれて、パチンコ玉が放出路２２に放出されるポイントがあり、パチンコ玉が自由落下するとともに係止部材３２が完全に係止部３０の凹部３１に一致して、分離ホイール２５の回転を停止させ、計数動作が終了する（図６（ｆ）、図７（ａ））。
６）このように、分離ホイールにパチンコ玉を保持し回転が開始された直後の早いタイミングで計数することで、その後発生する可能性のあるチャタリングによる計数誤差を完全に排除することができる。図６(ｃ)において、係止部材３２が既に係止部３０に接触しているように見えるが、実際には分離ホイール２５の回転の方が先に進むので、図６(ｄ)位置付近まで回転が進んでから当接する。ここで、付勢部材の付勢力を強くすることにより、戻り速さも速くなる。しかしながら、付勢部材の付勢力は、電磁ソレノイド（駆動部）３３の吸引力より当然弱く設定され、その付勢力は、係止部材３２が図６(ｄ)位置より手前で入り込むほど速くなく、かりに凹部３１と斜面の接点付近に入り込んだとしても、凹部３１の壁に作用して強制的に逆転させるほどの付勢力もない程度に設定されているので、分離ホイール２５の回転速さと回転力に遅れて、図６(ｄ)位置付近に入り込むことになる。よって、図６(ｂ)の瞬間から、玉は逆転後戻り不可能となるので、次につづく図６(ｃ)点で、計数することが可能になるのである。

図５は原理図であるが、図８に、図９の実測データを参照して実際のチャタリング現象を模擬的に表現した。図８を例に、計数制御方法を解説する。なお、チャタリング現象は、センサがＯＮ→ＯＦＦまたはＯＦＦ→ＯＮとなる位置で瞬間的に発生することが図９によりわかるが、本実施形態における計数に影響を与えるチャタリングは主としてＯＮ→ＯＦＦ直後の暗（Low）の短い時間帯に多く発生している。
なお、検知分界線は、センサ出力が全電圧の１/2の変化を検知と判定する。すなわち、Low→High、またはHigh→Lowに向かって変化する値が、検知分界線を超えたとき、Highになった、またはLowになったものと判定し、検知点とする。
１）Ａ1は、電磁ソレノイド３３にON信号が送信された瞬間であり、信号を発した制御部はそれを記憶する。
２）各センサの検知限界は出力電圧値の変化を検知するようにしている。
３）例えばLow→Highとなる時、ほぼ中間に線で示した検知分界線を境に、その線を下方から上方に越えた瞬間に、Highと判定し次のステップに進む。High→Lowも同じように検知分界線を上方から下方に越えた瞬間に、Lowと判定する。
４）図８のＢ1（Low→Highとなる時、検知分界線を下方から上方に越えた瞬間）では、制御部の計数部の記憶部に1を加算し、０個からスタートしているので計数値ｎ＝１と記憶するとともに、Ａ1、Ｂ1の検知記憶をリセットする。
５）つづいてＣ1（High→Lowとなる時、検知分界線を上方から下方に越えた瞬間）を記憶する。Ｆは検知分界線を超えないので、検知しない。
６）Ｄ１、E1の検知を参照しつつ、Ｂ2で記憶部に1を加算し計数値ｎ＝２と記憶する。つまり、Ｂ2は明らかにチャタリング現象を検知しているが、検知条件の「Ｃ＋（Ｄ）＋（Ｅ）＋Ｂ」（この（Ｄ）、（Ｅ）は単に通過点であり必須条件としなくてもよい）が成立するからである。ここで、前記ポイントの検知記憶をリセットする。
７）次に、Ｃ２を待つのであるが、その前にＥ２−Ｂ3を検出する、しかし「Ｃ」を待つという条件が一致しないので、この検出を無視してカウントは行わない。
８）Ｃ２の検出により、Ｃ２の検知を記憶する。次にＤ２−Ｃ３とつづくが条件不一致のためＣ２−Ｄ２の検出を無視してＣ２の記憶をＣ３の検知に書き換えてに記憶する。あるいは、Ｄ２−Ｃ３を無視してＣ２の記憶を保持してもよい。
９）「Ｃ３＋（Ｄ3）＋（Ｅ３）＋Ｂ4」（この（Ｄ３）、（Ｅ３）は単に通過点であり必須条件としなくてもよい）の条件一致で記憶部に1を加算し計数値ｎ＝３と記憶する。このときＢ4手前のＧは検知分界線を越えていないので前記Ｆ同様検出しない。
１０）ここで計数所定値を3と仮定すると、前記計数値ｎ＝３と同時に、電磁ソレノイドにOFF信号を送り、３個の計数を終了する。所定数を２５とするなら、計数値ｎ＝２５となるまで、継続すればよい。
１１）図８に見るようにＢ4の次に「Ｈ」ポイントに大きなチャタリング現象が発生しているがＢ4ポイントで既に計数を終了しておりこれを無視するので、カウント精度には何ら影響しない。なお、前述したチャタリング現象「Ｈ」ポイントを無視するものの、計数を終了しているにもかかわらず、継続して検知条件の「Ｃ＋Ｄ＋Ｅ＋Ｂ」が繰り返され一定回数に達した場合に、制御部は係止部材３２の係止機能あるいはその他の故障と判断をして、何らかの表示または警報等を発することもできる。
１２）また「Ｂ2−Ｅ２」、「Ｄ２−Ｃ3」、「Ｆ、Ｇ」等の瞬時変化に対しては、短時間内の変化を無視する制御やセンサ反応時間を遅く(感度を鈍く)する等の制御方法もある、しかしながら、図９の実測チャートからもわかるように、大目盛が２００ｍｓ(ミリ秒)で全体が約１，６４０ｍｓ(ミリ秒)である、つまり、約１．６秒間に２５回の振動を捉えている、このように、毎秒１０回から２０回の振動を正確に捉える方法としては、前者では、検知すべき変化ポイントを検知無しと判定してしまったり、後者では検知すべき変化をとらえにくくなるので、いずれの制御も理論上不可能ではないが適切とは言えない。

上記実施の形態では、センサ１とセンサ２のいずれも、明（High：ON）の時間の方が暗（Low：OFF）の時間より長く、かつ互いのONの間に他方のOFFがくるように、検知板４０における長孔とセンサ位置を設定した。
図１０は、上記とは逆に、センサ１とセンサ２のいずれも、暗（Low：OFF）の時間の方が明（High：ON）の時間より長く、かつ互いのOFFの間に互いのONがくるように、検知板４０における長孔とセンサ位置を設定している。本実施の形態では、双方が『暗』『暗』となるタイミングを繰り返し発生させ、その１サイクルを計数１個とするものである。このようにしても、チャタリングを防止できる。

図１０について、図１１（ａ）〜図１１（ｄ）と併せてさらに説明する。
１）初期(スタンバイ)状態
⇒ 電磁ソレノイド３３はOFF(通電されていない)状態で、付勢部材により係止部材３２が係止部３０の凹部３１に入り、分離ホイール２５の回転を係止している。このときセンサ１はOFF(暗) 状態、センサ２はON(明)状態をそれぞれ保持している（図 １１（ａ））。
２）A点−制御部は電磁ソレノイド３３ON信号を送信したことを記憶する。
３）B点−センサ２が「Low」（ＯＦＦ）となったことを検知し（図１１（ｂ））、制御部の計数部の記憶数０に１を加算する。
⇒ 制御部の記憶から、前記ソレノイドON信号を送信した記憶とセンサ１検知信号の記憶を消去 (リセット) する。
４）Ｃ点−センサ１が「High」（ＯＮ）となったことを検知し（図１１（ｃ））制御部に記憶する。
５）D点、E点を確認しつつ、次のB点で計数部の記憶部に1を加算する。
６）計数終了動作は、記憶部に1を加算するタイミングで所定数と比較し、一致したとき電磁ソレノイド３３に通電を停止する信号を送出し計数動作が停止される。

なお、以上説明した実施形態では、計数点を図５、図１０のB点に設定した制御方法を説明しているが、これは設計的事項にすぎず適宜変更できる。例えば、C点やその他の点に設定し、計数点の変更に合わせて、検出のための単一または複合パターンを設定すればよい。ただし、ＤおよびE点については、計数すべきパチンコ玉の放出直前であり、または放出された後となる可能性があるため、センサの検知タイミングのわずかなバラツキにより、検知に遅れが生じることにより、または係止部材の動作特性により、係止部材の係止動作の遅れが生じて、次の球体を１個余分に分離放出する恐れがある。それを見込んで計数所定値から１個減じた値で係止部材が係止動作するよう停止信号を送出することもできる(この場合最小計数可能数は２個以上となる)。さらに、検知精度や部品精度を高める等の留意が必要である。前記した各検知ポイントの記憶やその記憶をリセットする制御方法においても、次に検知すべきパターンが出現するまで、他のパターンを無視するようにして、１個またはすべての計数が終了した後に検知記憶をリセットする等、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更できる。
また、上記各実施の形態では、パチンコ玉の供給量を設定し、所定の供給数に達したか否かを計数する場合を例として説明したが、単に通路内を流れるパチンコ玉を計数する場合のみの装置にも適応できることはもちろんである。さらに、パチンコ球に限定されず、球体であれば適用できる。

１０ 球体計数装置
１２ 通路
１４ ベース
１５ 挿入口
１６ パチンコ玉
１７ 垂直路
１８ 屈曲路
１９ 垂直路
２０ 進入路
２１ 連通路
２２ 放出路
２３ 垂直路
２５ 分離ホイール
２６ 回転軸
２７ 突出部
２８ 凹部
２９ スリット
３０ 係止部
３１ 凹部
３２ 係止部材
３３ 電磁ソレノイド（駆動部）
３５ 検知部
３６ 揺動部材
３７ 回転軸
３８ 接触子
４０ 検知板
４１ センサ（センサ１）
４２ センサ（センサ２）

Claims (10)

1. パチンコ玉等の球体を連続して重力により自然落下させる通路と、外周に、突出部、および球体を１つずつ受け入れる凹部が交互に複数形成され、回転軸を中心に回転することにより前記凹部が順次通路内に臨み、通路から供給される球体を順次受け入れて放出路に放出する分離ホイールと、該放出路に放出される球体数を算出する計数部とを具備する球体計数装置において、
   前記分離ホイールもしくは分離ホイールに関連する部材に係止し、分離ホイールの回転を停止させる係止部材と、
   該係止部材を駆動し、前記係止を解除して、分離ホイールを回転可能とする駆動部と、
   該駆動部の駆動を制御する制御部とを具備すると共に、
   前記通路は、
   斜め下方に向けて屈曲する屈曲路と、
   該屈曲路の直近下流側の前記分離ホイールの直前で、分離ホイールに向けて、前記屈曲路とは逆方向の斜め下方に伸びていて、前記屈曲路からの球体を前記分離ホイールの凹部に送り込むにあたり、移動する球体の重心の軌跡の方向が、該軌跡と平行な分離ホイールの下側の接線よりも上方で、かつ、前記分離ホイールの回転軸を向く方向よりも下方であって、球体の重力により前記分離ホイールを下方に向けて回転させる方向を向く進入路と、
   該進入路から前記分離ホイールの凹部に送り込まれた球体を分離ホイールが回転することにより進入路から前記放出路に向けて通過させる連通路とを具備し、
   前記屈曲路および前記進入路に存在する球体の数がそれぞれ１〜３個となるように前記屈曲路および進入路の長さが設定されていることを特徴とする球体計数装置。
2. 前記通路は、前記屈曲路と前記進入路との間に、鉛直方向を向く垂直路を有し、該垂直路の長さが、球体が１〜３個存在する長さに設定されていることを特徴とする請求項１記載の球体計数装置。
3. 前記進入路の水平面からの傾斜角度が５〜４５°であることを特徴とする請求項１または２記載の球体計数装置。
4. 前記放出路は、球体を鉛直方向ではない斜め下方に放出する放出路に形成されていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の球体計数装置。
5. 前記係数部は、
   前記分離ホイールに接触する接触子を有し、分離ホイールが球体１個分の角度回転するとき１回揺動する揺動部材と、
   該揺動部材の揺動を検出するセンサとを含むことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の球体計数装置。
6. 前記センサは２個設けられ、いずれのセンサも、明（High：ON）の時間の方が暗（Low：OFF）の時間より長く、かつ互いのONの間に互いのOFFがくるように設定されていることを特徴とする請求項５記載の球体計数装置。
7. 前記センサは２個設けられ、いずれのセンサも、暗（Low：OFF）の時間の方が明（High：ON）の時間より長く、かつ互いのOFFの間に互いのONがくるように設定されていることを特徴とする請求項５記載の球体計数装置。
8. 前記通路の、前記分離ホイールよりも上流側に通過する球体の有無を検知もしくは計数するセンサを有することを特徴とする請求項１〜７いずれか１項記載の球体計数装置。
9. 前記放出路に、通過する球体を検知もしくは計数するセンサを有することを特徴とする請求項１〜８いずれか１項記載の球体計数装置。
10. 前記駆動部は電磁ソレノイドであることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項記載の球体計数装置。