JPH09215822A - 被打撃体発射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のＤＣモータを用いたパチンコ球発射装
置では、構造が複雑で、球打ちの強さの調整が難しく、
球打ち間隔の変更も難しい。 【解決手段】 振動アクチュエータ１６により駆動され
る打撃用槌１５を移動させて被打撃体２５に衝突させる
ことにより、被打撃体２５を発射する被打撃体発射装置
１１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被打撃体発射装置
に関する。より具体的には、本発明は、例えば、パチン
コ等の被打撃体を発射することを利用した遊戯具におい
て、この被打撃体を発射することができる被打撃体発射
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばパチンコ等の被打撃体を発射する
ことを利用した遊戯具では、被打撃体であるパチンコ球
を盤面上に連続的に打撃発射するための被打撃体発射装
置が使用されている。

【０００３】図４は、従来のパチンコ球発射装置の主要
部を抽出して示す説明図である。図４に示すように、パ
チンコ球発射装置１は、打球打撃用槌２を軸受け３によ
り往復帰動自在に軸支するとともに、打球打撃用槌２を
バネ４により一方向に付勢する。

【０００４】打球打撃用槌２の一部にはピン５が突設さ
れ、遊戯者がパチンコ機前面のハンドル６を操作するこ
とにより駆動用モータ７が通電されてカム８を回転駆動
する。このカム８がピン５に当接することにより、打球
打撃用槌２がバネ４の弾性に抗して付勢される。

【０００５】カム８が、駆動用モータ７の駆動によりさ
らに回転して、カム８からピン５が外れると打球打撃用
槌２が弾かれ、バネ４の弾性により発射レール９上の所
定位置に配置されたパチンコ球１０が打撃される。

【０００６】そして、この従来のパチンコ球発射装置１
では、駆動用モータ７として主インダクションモータが
使用され、減速機を介してカム８が１分間に１００回転
することにより１分間に１００発の打球を連射する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来のパ
チンコ球発射装置１では、駆動用モータ７として主イン
ダクションモータ（ＤＣモータ）を用いることに起因し
て、以下に列記する課題があった。

【０００８】（１）駆動用モータ７の回転動作を直線動
作に変換するため、バネ４やカム８等が必要になり、構
造が複雑化する。特に、バネ４は消耗品であって定期的
な交換作業が必要になる。

【０００９】（２）球打ちの強さは、使用に伴って変化
するバネ４の弾性力により決定されるため、高精度の調
整を行うことが難しい。 （３）パチンコ機前面のハンドル６の角度により決定さ
れる球打ちの強さが一定である場合、球打ちの間隔はカ
ム４のカムプロフィールにより決定されるため、その変
更は難しい。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、パチンコ球発
射装置の打撃部に振動アクチュエータを用いることによ
り、構造を簡素化するとともに、球打ちの強さ及び間隔
を容易かつ確実に制御することにより、上述した課題の
解決を図るものである。

【００１１】請求項１の発明は、打撃用槌を移動させて
所定位置に配置された被打撃体に衝突させることによ
り、被打撃体を発射する被打撃体発射装置において、前
記の打撃用槌は、振動アクチュエータにより駆動される
ことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載された
被打撃体発射装置において、前記の振動アクチュエータ
が、リニア駆動型超音波アクチュエータであることを特
徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２に記載された
被打撃体発射装置において、前記のリニア駆動型超音波
アクチュエータが、縦振動及び屈曲振動を発生する平板
状の弾性体と、この弾性体に加圧接触する相対運動部材
とを備える超音波アクチュエータであることを特徴とす
る。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３に記載された
被打撃体発射装置において、前記の打撃用槌は、前記の
相対運動部材の一部をなすこと、又は前記の相対運動部
材に接合されることを特徴とする。

【００１５】請求項５の発明は、請求項４に記載された
被打撃体発射装置において、さらに、前記の相対運動部
材の存在位置を検出する検出部を備えるとともに、前記
検出部からの信号に基づいて、前記の弾性体に設けられ
た電気機械変換素子への駆動電圧を切替えて前記の振動
アクチュエータの移動方向を切り換える振動アクチュエ
ータ制御装置を備えることを特徴とする。

【００１６】請求項６の発明は、請求項４に記載された
被打撃体発射装置において、さらに、前記の被打撃体の
発射速度を変更するために操作部から入力される被打撃
体発射信号に基づいて、前記の駆動電圧の値を決定する
振動アクチュエータ制御装置を備えることを特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、添付図面を参照しながら、本発
明の実施形態を詳細に説明する。なお、以降の実施形態
の説明では、振動アクチュエータとして超音波域の振動
を利用する超音波アクチュエータを例にとって、行う。

【００１８】第１実施形態は、本発明にかかる被打撃体
発射装置をパチンコ球発射装置に適用したものである。
図１は、本実施形態のパチンコ球発射装置１１の構成を
示す説明図であり、図２は、本実施形態のパチンコ球発
射装置１１における打撃部１２を抽出して示す斜視図で
ある。

【００１９】図１において、被打撃体発射装置であるパ
チンコ球発射装置１１は、打撃部１２と、遊戯者操作部
１３と、制御部１４とを備える。以下、これらについて
順次説明する。

【００２０】打撃部１２は、打球打撃用槌１５と、打球
打撃用槌１５を駆動する超音波アクチュエータ１６とを
備える。図２において、打球打撃用槌１５は、矩形平板
状の基礎部１５ａと、基礎部１５ａの長手方向の端面中
央部に突起状に形成された球突き部１５ｂとを備える。
本実施形態では、一枚の長板から切り出すことにより基
礎部１５ａと球突き部１５ｂとを一体的に構成したが、
基礎部１５ａと球突き部１５ｂとを別部材により構成し
これらを適宜手段により接合することにより、構成して
もよい。

【００２１】本実施形態では、打球打撃用槌１５の一方
の平面部に、縦振動及び屈曲振動を発生する平板状の弾
性体１７が加圧接触されて、リニア駆動型の超音波アク
チュエータ１６が構成される。すなわち、本実施形態に
おける超音波アクチュエータ１６は、弾性体１７と打球
打撃用槌１５の基礎部１５ａとにより、主要部が構成さ
れる。

【００２２】このような超音波アクチュエータ１６につ
いては、例えば、第５回電磁力関連のダイナミックスシ
ンポジウム講演論文集の「２２２ 光ピックアップ移動
を目的とした圧電リニア・モータ」第３９４ページにお
ける異形縮退縦Ｌ₁ −屈曲Ｂ₄モード・平板モータ等に
より、既に公知であるため、図３を参照しながら、構造
及び駆動原理を簡単に説明する。

【００２３】図３は、本実施形態で用いる超音波アクチ
ュエータ１６の構造を示す三面図であって、図３（ａ）
は正面図，図３（ｂ）は側面図，図３（ｃ）は上面図で
ある。

【００２４】図３（ａ）〜図３（ｃ）において、矩形平
板状の基礎部１６ａの一方の表面には、圧電素子１８
ａ，１８ｂが２枚貼付される。圧電素子１８ａ，１８ｂ
は、電気エネルギーを機械的変位に変換する駆動用圧電
素子である。

【００２５】また、弾性体基礎部１６ａのもう一方の平
面であって超音波アクチュエータ１６に生じる屈曲振動
の腹となる位置には、突起状に駆動力取出部１６ｂ，１
６ｃが設けられており、相対運動部材（本実施形態では
打球打撃用槌１５の基礎部１５ａ）に、後述する付勢機
構により適宜圧力で加圧された状態で接触する。

【００２６】ここで、圧電素子１８ａ，１８ｂに図１に
示す制御部１４から駆動電圧を印加すると、弾性体基礎
部１６ａには縦振動及び屈曲振動が発生する。このよう
な振動発生時に縦振動及び屈曲振動の共通の節となる超
音波アクチュエータ１６の長手方向中央部には、後述す
る付勢機構が取り付けられており、超音波アクチュエー
タ１６を駆動力取出部１６ｂ，１６ｃを介して、打球打
撃用槌１５の基礎部１５ａに付勢する。

【００２７】超音波アクチュエータ１６に発生する縦振
動１次モードと屈曲振動４次モードとの固有振動数は、
非常に近い値で発生する。そのため、駆動力取出部１６
ｂ，１６ｃの先端部（打球打撃用槌１５の基礎部１５ａ
との接触面側）は楕円状に周期的に変位し、打球打撃用
槌１５の基礎部１５ａとの間で相対運動を発生する。こ
の相対運動によって、弾性体１７が固定されているため
に基礎部１５ａは駆動され、基礎部１５ａに固定される
球突き部１５ｂが、図１及び図２中の両矢印方向に駆動
される。

【００２８】本実施形態では、図２に示すように、打球
打撃用槌１５の基礎部１５ａの下端面１５ｃ及び裏面１
５ｄには、それぞれガイドローラ１９ａ及び１９ｂ，２
０ａ及び２０ｂが配置されて、図１及び図２における両
矢印方向へ基礎部１５ａを案内する。

【００２９】図２に示すように、パチンコ球発射装置１
１の固定面Ａには、Ｌ字型に屈曲した支持部材であるブ
ラケット２１が、弾性体１７及び基礎部（相対運動部
材）１５ａを被う状態で設置される。

【００３０】ブラケット２１と弾性体１７との間には、
加圧部材である板バネ２２が配置され、板バネ２２のバ
ネ力により、弾性体１７が基礎部１５ａに向けて付勢さ
れる。これにより、弾性体１７の一方の平面に突起状に
形成された駆動力取出部１６ｂ，１６ｃの先端部が、打
球打撃用槌１５の基礎部１５ａの一方の平面に適宜圧力
で接触する。また、弾性体１７は、縦振動及び屈曲振動
の共通の節となる長手方向中央部において、ブラケット
２１に設けられた２本の支持ピン２１ａによって支持さ
れている。

【００３１】さらに、図１において、打球打撃用槌１５
の基礎部１５ａの移動範囲における両端部には、基礎部
１５ａの存在の有無を検出する検出部２３ａ，２３ｂが
設置される。検出部２３ａ，２３ｂは、例えば近接スイ
ッチ等により構成され、基礎部１５ａの移動範囲の端部
における基礎部１５ａの存在を検出する。検出した信号
は、基礎部位置情報として、後述する制御部１４に出力
される。

【００３２】検出部２３ｂの設置位置は、球突き部１５
ｂが、発射レール２４上の所定位置に配置された被打撃
体であるパチンコ球２５を確実に打撃することができる
際の基礎部１５ａの後方端部の存在位置である。検出部
２３ａの設置位置は、検出部２３ｂの設置位置に対して
必要なストロークだけ離れた位置である。

【００３３】本実施形態における打撃部１２は、以上の
ように構成される。次に、本実施形態における遊戯者操
作部１３は、パチンコ機前面に設置されるハンドル２６
と、ハンドル２６操作時のハンドル保持力を調整するバ
ネ２７とを備える。ハンドル２６は、その回転部の一部
がバネ２７に連結されることにより一方向に向けて付勢
される。なお、バネ２７をばね定数の異なる他のバネに
交換することにより、ハンドル保持力が調整される。

【００３４】ハンドル２６の回転部の一部には、ハンド
ル２６の回転角検出部２８が設置されており、ハンドル
２６の回転角を制御部１４に、ハンドル位置情報として
入力する。このハンドル位置情報は、被打撃体発射信号
を兼ねる。なお、回転角検出部２８は公知の適宜手段に
より構成される。

【００３５】本実施形態における遊戯者操作部１３は、
以上のように構成される。さらに、本実施形態では、制
御部１４は、前述した２種類の情報（基礎部位置情報，
ハンドル位置情報）から、超音波アクチュエータ１６の
圧電素子１８ａ，１８ｂに印加する駆動電圧（電圧値、
位相等）を演算・出力するモータ制御回路２９を備え
る。この制御部１４は、本実施形態では、パチンコ機背
面側に設置される。

【００３６】本実施形態における制御部１４は、以上の
ように構成される。次に、図１〜図３に示す本実施形態
のパチンコ球発射装置１１の動作を説明する。

【００３７】遊戯者がハンドル２６を操作する前におい
ては、ハンドル２６は所定の位置に停止しているととも
に、打球打撃用槌１５は、その後端部が検出部２３ａの
設置位置（戻り限の位置）と一致する位置で、待機して
いる。なお、パチンコ球２５は、発射レール２４上の所
定位置に搭載されている。

【００３８】このような状態から、遊戯者がハンドル２
６を回して任意の回転角を与えると、ハンドル位置情報
と基礎部位置情報とがモータ制御回路２９に入力され、
モータ制御回路２９において演算処理が行われ、超音波
アクチュエータ１６の圧電素子１８ａ，１８ｂに印加す
る駆動電圧（電圧値、位相等）が決定されて、超音波ア
クチュエータ１６が駆動される。

【００３９】このようにして超音波アクチュエータ１６
が駆動されると、相対運動部材である基礎部１５ａと、
基礎部１５ａに一体的に構成された球突き部１５ｂとが
図面中の右方向に駆動され、球突き部１５ｂがパチンコ
球２５に衝突して、パチンコ球２５を打ち出す。

【００４０】パチンコ球２５の打ち出しが完了した時点
において、基礎部１５ａの後端部は、検出部２３ｂの設
置位置（出限の位置）に存在するため、検出部２３ｂか
ら基礎部位置情報がモータ制御回路２９に出力される。

【００４１】検出部２３ｂからの信号により、モータ制
御回路２９から出力される駆動電圧は切り換えられて、
超音波アクチュエータ１６は逆向き（図１中の左方向）
に駆動され、その後端部が検出部２３ａの設置位置（戻
り限の位置）と一致する位置で停止する。

【００４２】以降、遊戯者のハンドル操作に応じて、こ
の一連の動作を繰り返すことにより、パチンコ球２５の
発射を連続して行う。以上のような本実施形態のパチン
コ球発射装置１１によれば、駆動用モータとして超音波
アクチュエータ１６を用いて球突き部１５ｂを直接的か
つ直線的に移動させることができるため、従来のような
複雑な機構が不要となり、構造が簡素化する。

【００４３】また、本実施形態のパチンコ球発射装置１
１によれば、パチンコ球２５を弾く強さ（球打ち強さ）
は、圧電素子１８ａ，１８ｂに印加する駆動電圧又は駆
動周波数の設定をモータ制御回路２９によって変更し、
打球打撃用槌１５の移動速度を変えることで、容易に制
御することができる。そのため、球打ち強さを高精度に
変更することができ、遊戯者の微妙な操作感に適合した
パチンコ球発射装置を提供することができる。

【００４４】さらに、本実施形態のパチンコ球発射装置
１１によれば、ハンドル６の回転角により決定される球
打ち強さが一定の場合にも、圧電素子１８ａ，１８ｂに
駆動電圧を印加する時間間隔の設定をモータ制御回路２
９により変更し、打球打撃用槌１５が反転する際の停止
時間を変えることで、球打ちの間隔を容易に変更するこ
とができる。

【００４５】（変形形態）以上詳細に説明した実施形態
では、本発明にかかる被打撃体発射装置をパチンコ球発
射装置に適用した例であるが、本発明はこのような態様
のみに限定されるものではなく、例えば、パチンコ以外
の他の被打撃体を発射することを利用した遊戯具におい
ても被打撃体を発射する被打撃体発射装置に等しく適用
することができる。

【００４６】また、前述した実施形態では、振動アクチ
ュエータとして超音波アクチュエータを例にとったが、
本発明にかかる被打撃体発射装置はこのような態様だけ
に限定されるものではなく、超音波域以外の振動を利用
した振動アクチュエータについても、等しく適用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態のパチンコ球発射装置の構成を示
す説明図である。

【図２】第１実施形態のパチンコ球発射装置における打
撃部を抽出して示す斜視図である。

【図３】第１実施形態で用いる超音波アクチュエータの
構造を示す三面図であって、図３（ａ）は正面図，図３
（ｂ）は側面図，図３（ｃ）は上面図である。

【図４】従来のパチンコ球発射装置の主要部を抽出して
示す説明図である。

【符号の説明】

１１ パチンコ球発射装置（被打撃体発射装置） １２ 打撃部 １３ 操作部 １４ 制御部 １５ 打撃用槌（相対運動部材） １６ 振動アクチュエータ（リニア駆動型超音波アクチ
ュエータ） １７ 弾性体 １８ａ，１８ｂ 圧電素子（電気機械変換素子） ２３ａ，２３ｂ 検出部 ２５ パチンコ球（被打撃体） ２６ ハンドル ２９ モータ制御回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 打撃用槌を移動させて所定位置に配置さ
   れた被打撃体に衝突させることにより、前記被打撃体を
   発射する被打撃体発射装置において、 前記打撃用槌は、振動アクチュエータにより駆動される
   ことを特徴とする被打撃体発射装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された被打撃体発射装置
   において、 前記振動アクチュエータは、リニア駆動型超音波アクチ
   ュエータであることを特徴とする被打撃体発射装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された被打撃体発射装置
   において、 前記リニア駆動型超音波アクチュエータは、縦振動及び
   屈曲振動を発生する平板状の弾性体と、前記弾性体に加
   圧接触する相対運動部材とを備える超音波アクチュエー
   タであることを特徴とする被打撃体発射装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された被打撃体発射装置
   において、 前記打撃用槌は、前記相対運動部材の一部をなすこと、
   又は前記相対運動部材に接合されることを特徴とする被
   打撃体発射装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載された被打撃体発射装置
   において、 さらに、前記相対運動部材の存在位置を検出する検出部
   を備えるとともに、前記検出部からの信号に基づいて、
   前記弾性体に設けられた電気機械変換素子への駆動電圧
   を切替えて前記振動アクチュエータの移動方向を切り換
   える振動アクチュエータ制御装置を備えることを特徴と
   する被打撃体発射装置。
6. 【請求項６】 請求項４に記載された被打撃体発射装置
   において、 さらに、前記被打撃体の発射速度を変更するために操作
   部から入力される被打撃体発射信号に基づいて、前記駆
   動電圧の値を決定する振動アクチュエータ制御装置を備
   えることを特徴とする被打撃体発射装置。