JP7344524B2 - クランク送り装置 - Google Patents

Description

本発明は、パチンコなどの遊技盤に装着され、クランク運動を利用して装飾体を高速移動させるためのクランク送り装置に関するものである。

遊技盤の盤面で装飾体を移動させる装置としては、特許文献１に記載された２本のアームを歯車によって開閉する構造のものがある。この装置は第１アームの先端に第２アームを軸支し、この第２アームの先端をガイドレールに支持させ、折り畳んだ腕を水平に伸ばすような運動をさせることができる。

ところがこの構造では、第１アームの及び第２アームが片側だけに移動する構造であるため、長いストロークの運動をさせるには全体を大型化しなければならないという問題があった。

また特許文献１の装置は、第１アームの基部に内歯のセクターギヤを取り付けて駆動用ピニオンと噛み合わせることにより第１アームを駆動する構造であるため、製造コストが高くなるという問題があった。

特許第５０４８０１９号公報

従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、小型でありながら長いストロークの運動をさせることができ、内歯ギヤを用いる必要もないクランク送り装置を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明のクランク送り装置は、遊技盤の盤面で装飾体を移動させるためのクランク送り装置であって、遊技盤に取付けられるベースと、ベースに固定された第１太陽ギヤと、駆動モータによって第１太陽ギヤと同軸上で回転駆動される第１クランクと、第１クランクの先端に軸支された第１遊星ギヤと、基部がこの第１遊星ギヤに固定された第２クランクと、第１クランク上に軸支され第１太陽ギヤと第１遊星ギヤとの間を介在する奇数個のアイドルギヤとからなり、ベースの表面に第２クランクの最大回転位置を規制する左右一対のストッパを設けたことを特徴とするものである。

請求項２のクランク送り装置は、請求項１の発明の構成に更に、第２クランクの先端に軸支された第２遊星ギヤと、基部がこの第２遊星ギヤに固定された第３クランクと、第１遊星ギヤと同軸上に設けられ、第２クランクに固定された第２太陽ギヤと、第２遊星ギヤと第２太陽ギヤとの間を介在する奇数個のアイドルギヤとを付加したものである。

請求項３のように、請求項１のクランク送り装置において、第１クランクと第２クランクを等長とし、かつ第１太陽ギヤの歯数を第１遊星ギヤの歯数の２倍とすれば、第２クランクの先端を直線運動させることができる。また請求項４のように、請求項２のクランク送り装置は、第２クランクの長さを、第１クランクと第３クランクの長さの和と等しくし、第１太陽ギヤの歯数を第１遊星ギヤの歯数の２倍とし、第２太陽ギヤの歯数を第２遊星ギヤの歯数と等しくすれば、第３クランクの先端を直線運動させることができる。

いずれの発明においても、ベースの裏面の第１太陽ギヤと同軸上に設けられた駆動ギヤに第１クランクの基部を固定し、回転駆動させることが好ましい。

本発明のクランク送り装置は、第１クランクを１８０度回転させることによって、第２クランクの先端を長いストロークで移動させることができる。特に第１クランクと第２クランクを等長とし、かつ第１太陽ギヤの歯数を第１遊星ギヤの歯数の２倍とした場合には、第２クランクの先端をクランク長さの４倍のストロークで直線運動させることができる。

また請求項２のクランク送り装置は、第１クランクを１８０度回転させることによって、第３クランクの先端を更に長いストロークで移動させることができる。特に第２クランクの長さを、第１クランクと第３クランクの長さの和と等しくし、第１太陽ギヤの歯数を第１遊星ギヤの歯数の２倍とし、第２太陽ギヤの歯数を第２遊星ギヤの歯数と等しくした場合には、第３クランクの先端をクランク長さの６倍のストロークで直線運動させることができる。

このように本発明のクランク送り装置は、小型でありながら長いストロークの運動をさせることができる。また本発明のクランク送り装置は、全て外歯ギヤだけで構成することができ、特殊な部品を用いる必要もないので、容易に製造することができる。また、ストロークの両端では各クランクは送り方向の一直線上に並ぶこととなるため、振動などにより外力が加わった場合にも、クランクが回転することがないメカロック効果がある。

第１の実施形態の外観斜視図である。 第１の実施形態の分解斜視図である。 内部構造を示す３面図である。 第１の実施形態の機構の原理図である。 第１の実施形態の作動説明図である。 第２の実施形態の外観斜視図である。 第２の実施形態の内部構造を示す３面図である。 第２の実施形態の機構の原理図である。 第２の実施形態における移動軌跡を示す図である。 第３の実施形態の作動説明図である。

(第１の実施形態)
図１は第１の実施形態のクランク送り装置の外観斜視図、図２はその分解斜視図、図３はその内部構造を示す３面図である。

これらの図において、１０はベースであり、１１はベース１０の表面に固定された第１太陽ギヤである。第１太陽ギヤ１１の中心にはベース１０を貫通する貫通孔１２が形成されており、ベース１０の裏面に設けられた駆動ギヤ１３の中心軸１４がこの貫通孔１２を貫通し、その前面に第１クランクの１５の基部が固定されている。図３に示されるように、ベース１０の裏面には駆動モータ１６が設けられており、その出力軸に原動ギヤ１７が取り付けられている。このためモータ１６を駆動すれば原動ギヤ１７により駆動ギヤ１３が回転され、駆動ギヤ１３に固定された第１クランク１５を第１太陽ギヤ１１の中心と同軸上で、左右に回転駆動させることができる。

第１クランクの１５の先端には、第１遊星ギヤ１８が回転自在に軸支されている。また、第１クランクの１５の中間位置には第１太陽ギヤ１１と第１遊星ギヤ１８との間を介在するアイドルギヤ１９が回転自在に軸支されている。この実施形態では、第１太陽ギヤ１１の歯数を第１遊星ギヤ１８の歯数の２倍としてある。アイドルギヤ１９の歯数は任意であるが、その個数は１又は３などの奇数としておくものとする。

この第１遊星ギヤ１８には、第２クランク２０の基部が固定されている。また第２クランク２０の先端には装飾体を直接、または、ロッド２１などを介して間接的に取り付けるための軸２２が形成されている。この実施形態では、第１クランク１５と第２クランク２０を等長としてある。第１クランク１５の長さは第１太陽ギヤ１１の中心から第１遊星ギヤ１８の中心までの距離であり、第２クランク２０の長さは第１遊星ギヤ１８の中心から軸２２までの距離である。

駆動モータ１６としては回転角度を制御し易いステッピングモータを使用することが好ましい。この実施形態では、ベース１０の表面に第２クランク２０の最大回転位置を規制する左右一対のストッパ２３を設けてある。

図４は以上に説明した機構の原理図であり、１１は固定された第１太陽ギヤ、１５は第１クランク、１８は第１遊星ギヤ、２０は第１遊星ギヤ１８に固定された第２クランクである。第１遊星ギヤ１８が第１クランク１５上にあることを明示するため、第１クランク１５を三角形で示したが、機構としては第１の実施形態のクランク送り装置と等価である。

ここで図４に示すように、固定された第１太陽ギヤ１１の歯数をZ_１、第１遊星ギヤ１８の歯数をZ_２、第１クランク１５の回転数をN_１、第２クランク２０の回転数(＝第１遊星ギヤ１８の回転数)をN_２とすると、機構学における歯車列の計算式により、N_２=－（Z_１／Z_２－１）N_１となる。本実施形態のようにZ_１／Z_２＝２であると、N_２=－（２－１）N_１、すなわちN_２=－N_１となり、第２クランク２０は第１クランク１５の回転方向に対して逆方向に、第１クランク１５と等しい角速度で回転する。ただしこの計算において回転方向や回転数は固定されたベース１０等に対して定義されたものであり、第２クランク２０の第１クランク１５に対する相対的な角速度は２倍となる。なお奇数個のアイドルギヤ１９は回転方向を変換する役割はあるが、その歯数はこの回転数の計算に影響しない。

従って、第１クランク１５と第２クランク２０は、図５に示すように常に第１遊星ギヤ１８の先端を頂点とした二等辺三角形を描いて移動することとなり、第２クランク２０の先端の軸２２は直線上を移動することとなる。また図５から分かるように、第１の実施形態のクランク送り装置によれば、第１クランク１５を１８０度回転させることにより、第２クランク２０の先端の軸２１をクランク長さの４倍のストロークで直線移動させることができる。何れの場合にも、ストロークの両端では各クランクは送り方向の一直線上に並ぶこととなるため、振動などにより外力が加わった場合にも、クランクが回転することがないメカロック効果がある。

(第２の実施形態)
図６以下に第２の実施形態のクランク送り装置を説明する。図６は第２の実施形態のクランク送り装置の外観斜視図、図７はその内部構造図である。第２の実施形態は第１の実施形態の構成に、以下の構成を追加したものである。

すなわち第２の実施形態では、図６、図７に示すように、第２クランク２０の先端に更に第２遊星ギヤ３０を軸支し、第３クランク３１の基部をこの第２遊星ギヤ３０に固定する。また、第１遊星ギヤ１８と同軸上に、第２クランク２０に固定された第２太陽ギヤ３２を設ける。そして、第２遊星ギヤ３２と第２太陽ギヤ３０との間を、第２クランク２０上に配置された奇数個のアイドルギヤ３３で連結する。ここで第２遊星ギヤ３０と第２太陽ギヤ３２の歯数を等しくしておく。また、第１クランク１５と第２クランク２０と第３クランク３１との軸間距離を等長とした。

図８にその機構の原理図を示した。図８において、第１太陽ギヤ１１の歯数をZ_１、第１遊星ギヤ１８の歯数をZ_２、第２太陽ギヤ３２の歯数をＺ_３、第２遊星ギヤ３０の歯数をＺ_４とし、第１クランク１５の回転数をN_１、第３クランク３１の回転数(＝第２遊星ギヤ３０の回転数)をＮ_３とすると、機構学における歯車列の計算式により、Ｎ_３={（Z_１／Z_２）（Z_３／Z_４）－１}N_１となる。本実施形態のようにZ_１／Z_２＝２、Z_３＝Z_４とすると、N_２=－N_１、Ｎ_３=N_１となる。すなわち、第３クランク３１は第１クランク１５の回転方向と同方向に、第１クランク１５と等しい角速度で回転する。

図９に第２の実施形態のクランク送り装置の作動状態を示した。図９から分かるように、第２の実施形態のクランク送り装置によれば、第１クランク１５を１８０度回転させることにより、第３クランク３１の先端の軸３４をクランク長さの６倍のストロークで移動させることができる。ただし第２の実施形態では、第３クランク３１の先端の軸３４の軌跡は直線にはならず、上方に膨らんだ曲線となる。

(第３の実施形態)
図１０に第３の実施形態のクランク送り装置を示す。第３の実施形態のクランク送り装置は第２の実施形態のクランク送り装置を改良し、第３クランク３１の先端の軸３４の軌跡を直線にしたものである。変更点は、第２クランク２０の長さを、第１クランク１５と第３クランク３１の長さの和と等しくしたことである。この実施形態では、第２クランク２０の長さを、第１クランク１５の１.５倍とし、第３クランク３１の長さを第１クランク１５の０.５倍とした。しかしこれに限定されず、各クランクの長さを、第１クランク：第２クランク：第３クランク=１：１．２：０．２としたり、１：２：１とすることもできる。このようにすれば、図１０に示すように、第３クランク３１の先端の軸３４の軌跡は直線となる。

なお、第３クランク３１の先端に更に第4クランクを付加することも可能であるが、構造が次第に複雑となりコスト高となるため、遊技盤用のクランク送り装置としては実用性が低下すると考えられる。

以上に説明したように、本発明のクランク送り装置は、小型でありながらクランク長さの4倍や６倍等の長いストロークの運動をさせることができる利点がある。

１０ ベース
１１ 第１太陽ギヤ
１２ 貫通孔
１３ 駆動ギヤ
１４ 中心軸
１５ 第１クランク
１６ 駆動モータ
１７ 原動ギヤ
１８ 第１遊星ギヤ
１９ アイドルギヤ
２０ 第２クランク
２１ ロッド
２２ 軸
３０ 第２遊星ギヤ
３１ 第３クランク
３２ 第２太陽ギヤ
３３ アイドルギヤ
３４ 軸

Claims (5)

1. 遊技盤の盤面で装飾体を移動させるためのクランク送り装置であって、
   遊技盤に取付けられるベースと、ベースに固定された第１太陽ギヤと、駆動モータによって第１太陽ギヤと同軸上で回転駆動される第１クランクと、第１クランクの先端に軸支された第１遊星ギヤと、基部がこの第１遊星ギヤに固定された第２クランクと、第１クランク上に軸支され第１太陽ギヤと第１遊星ギヤとの間を介在する奇数個のアイドルギヤとからなり、
   ベースの表面に第２クランクの最大回転位置を規制する左右一対のストッパを設けたことを特徴とするクランク送り装置。
2. 第２クランクの先端に軸支された第２遊星ギヤと、基部がこの第２遊星ギヤに固定された第３クランクと、第１遊星ギヤと同軸上に設けられ、第２クランクに固定された第２太陽ギヤと、第２遊星ギヤと第２太陽ギヤとの間を介在する奇数個のアイドルギヤとを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のクランク送り装置。
3. 第１クランクと第２クランクを等長とし、かつ第１太陽ギヤの歯数を第１遊星ギヤの歯数の２倍として、第２クランクの先端を直線運動させることを特徴とする請求項１に記載のクランク送り装置。
4. 第２クランクの長さを、第１クランクと第３クランクの長さの和と等しくし、第１太陽ギヤの歯数を第１遊星ギヤの歯数の２倍とし、第２太陽ギヤの歯数を第２遊星ギヤの歯数と等しくし、第３クランクの先端を直線運動させることを特徴とする請求項１に記載のクランク送り装置。
5. ベースの裏面の第１太陽ギヤと同軸上に設けられた駆動ギヤに第１クランクの基部を固定し、第１クランクを回転駆動させることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のクランク送り装置。

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