JPH09321599A - 金属片通過検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通過する金属片とセンサ部としてのコイルと
の間の距離を厳しく管理する必要のない高感度の金属片
通過検出器を提供する。 【解決手段】 少くとも被検出対象である金属片１００
が通過可能な内径を持つ第１および第２の発振コイル１
１ａおよび１１ｂと、第１および第２の発振コイル１１
ａおよび１１ｂを含む発振回路１０と、発振回路１０の
うちの予め定められた検出箇所Ｓａ、Ｓｂの電圧を検出
する検出回路２０とを有している。発振回路１０により
発振している第１および第２の発振コイル１１ａおよび
１１ｂのＱおよびインダクタンスのうちの少くとも一方
の変化に基づく検出箇所Ｓａ、Ｓｂの電圧変化により、
第１および第２の発振コイル１１ａおよび１１ｂ内を通
過する金属片１００を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予め定められた通
路を通過する金属片を検出するための金属片通過検出器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属片通過検出器の一例として、パチン
コ球の通過検出器がある。電子回路機能が取り入れられ
た最近のパチンコ台は、パチンコ球が入る得点穴や回収
穴に続く通過部をパチンコ球が通過したことを検知する
センサを設け、このセンサにはその検出信号を処理する
回路を接続して通過検出器を構成している。

【０００３】パチンコ球を弾く電動レバーの駆動信号、
通過検出器の検出信号は、パチンコ台背部に組み込まれ
たマイクロコンピュータが入った電子回路の入力信号と
なり、電飾表示の制御、パチンコ球の入賞に応じた玉の
吐出し、電動レバーの打ち止め（動作停止）等の制御を
する。このパチンコ球通過検出器は、パチンコ球が間欠
的に通過する時も連続して通過する時にも、パチンコ球
の通過個数を正確に計数する機能が必要である。

【０００４】パチンコ球等の金属片を検出するための従
来の金属片通過検出器には、金属近接センサの検出原理
を利用したものがある。この検出原理は、図９に示すよ
うに、棒状の磁性体コア６２に巻回され、図示しない発
振回路により常時発振している発振コイル６１からなる
金属近接センサを用いるものである。発振コイル６１
（磁性体コア６２）にパチンコ球等の金属片１００が接
近すると、磁束線Ｆ′が遮られるか、あるいは変化する
ことによって、発振コイル６１のＱやインダクタンスが
変化して発振出力が振幅変調を受ける。そして、振幅変
調された発振検出信号を検波し、この検波出力を基準レ
ベルと電圧比較して、基準レベルよりも低い時に検出信
号を出力するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図９に示した
金属近接センサを用いる従来の金属片通過検出器は、開
放的な磁束線Ｆ′の変化を利用するものであるため、発
振コイル６１（磁性体コア６２）前方の狭い検出範囲か
ら金属片１００の軌道が外れると、磁束密度が低下し、
検出感度が急激に悪化するという実情にある。

【０００６】このため、金属近接センサ部分と金属片１
００との位置関係の管理が重要である。例えば、図９に
示すように、金属片１００の最大径よりも僅かに大きい
内径を持つ筒状部材７０を、金属片１００のガイドとし
て、発振コイル６１前方に設ける必要がある。ところ
が、筒状部材７０は、その内径が金属片１００の最大径
よりも僅かに大きい寸法であるため、金属片１００が滑
らかに通過しない虞があるという問題が起こる。

【０００７】また、従来の金属片通過検出器において、
複数の金属近接センサを互いに近傍に配置する場合に、
両センサそれぞれの開放的な磁束線Ｆ′同士が干渉を起
こし、誤動作の虞がある。これにより、金属近接センサ
の取り付け位置が制約されていた。

【０００８】さらに、金属近接センサの近傍に、他の磁
性金属が配置されると、検出感度が低下するという問題
もある。

【０００９】本発明の課題は、パチンコ球のような金属
片の通過の有無を検出するための検出器であって、通過
する金属片とセンサ部との間の距離を厳しく管理する必
要の無い高感度の金属片通過検出器を提供することにあ
る。

【００１０】本発明はまた、２つのセンサ部を至近距離
で並設しても互いに影響し合うことの無い金属片通過検
出器を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少くと
も被検出対象である金属片が通過可能な内径を持つコイ
ルと、前記コイルを含む発振回路と、前記発振回路のう
ちの予め定められた検出箇所の電圧を検出する検出回路
とを有し、前記発振回路により発振している前記コイル
のＱおよびインダクタンスのうちの少くとも一方の変化
に基づく前記検出箇所の電圧変化により、該コイル内を
通過する前記金属片を検出することを特徴とする金属片
通過検出器が得られる。

【００１２】本発明によればまた、前記コイルは、予め
定められた距離をおいて同軸上に配置された第１および
第２のコイルから成り、前記発振回路は、前記第１およ
び第２のコイルのそれぞれに対応して前記検出箇所を２
か所持つマルチバイブレータ型であることを特徴とする
前記金属片通過検出器が得られる。

【００１３】本発明によればさらに、前記コイルの発振
周波数は、１００ＫＨｚ乃至１００ＭＨｚの範囲内にあ
ることを特徴とする前記金属片通過検出器が得られる。

【００１４】本発明によればまた、前記コイルは、少く
とも前記金属片が通過可能な内径を持つボビンに巻回さ
れていることを特徴とする前記金属片通過検出器が得ら
れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態による金属片通過検出器を説明する。

【００１６】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１による金属片通過検出器のセンサ部分を示す斜視
図である。図２は、実施の形態１による金属片通過検出
器を示す回路図である。

【００１７】図１および２を参照して、本金属片通過検
出器は、図１に示すようにパチンコ球等の金属片１００
が少くとも通過可能な内径を持つボビン１２に、所定の
距離をおいて同軸上に巻回された第１および第２の発振
コイル１１ａおよび１１ｂと、第１および第２の発振コ
イル１１ａおよび１１ｂを一部に含む発振回路１０と、
発振回路１０のうちの予め定められた検出箇所の電圧を
検出する検出回路２０とを有している。そして、発振回
路１０により発振しているコイルのＱの変化やインダク
タンスの変化に基づく検出箇所の電圧変化により、第１
および第２の発振コイル１１ａおよび１１ｂ内を通過す
る金属片１００を検出するものである。尚、本例におい
ては、説明の便宜上、金属片１００は球形であるとし、
また、その通過速度は定速であるとする。

【００１８】ボビン１２の内径は、金属片１００の最大
径（最大寸法）よりも若干大きい程度であって、例えば
図９に示した従来例の筒状部材７０の内径よりも大きく
てよい。

【００１９】第１および第２の発振コイル１１ａおよび
１１ｂはそれぞれ、必要な磁束密度に応じて、例えば、
１〜数回巻回する。ここで、図８は、第１および第２の
発振コイル１１ａおよび１１ｂのそれぞれについて、各
中心と金属片１００の最大径との相対距離に応じた発振
回路１０の検出箇所における検出信号の特性を示す図で
ある。ただし、同図における検出信号は、実際には、検
波および増幅した後のものである。図８を参照すると、
第１および第２の発振コイル１１ａおよび１１ｂ間の間
隔は、どちらのコイルによる検出かを区別するために、
金属片１００の直径のおよそ１／３以上離れていること
が好ましい。また第１および第２の発振コイル１１ａお
よび１１ｂは、同周波数、かつ互いに逆位相で磁束を発
生しているため、両コイル間での干渉はない。

【００２０】発振回路１０は、第１および第２の発振コ
イル１１ａおよび１１ｂのそれぞれに対応して上記検出
箇所を２か所（Ｓａ、Ｓｂ）持つマルチバイブレータ型
である。マルチバイブレータ型の発振回路１０におい
て、第１および第２の発振コイル１１ａおよび１１ｂ
は、誘導負荷として機能する。ここで、第１および第２
の発振コイル１１ａおよび１１ｂの発振周波数は、１０
０ＫＨｚ乃至１００ＭＨｚの範囲内にあることが、所望
される検出感度等を実現するために好ましい。

【００２１】検出回路２０は、検波回路２１と、差動増
幅器２２と、コンパレータ回路２３と、ＲＳフリップフ
ロップ２４とを備えている。

【００２２】図３（ａ）〜（ｃ）は、本金属片通過検出
器の動作を説明するための図である。

【００２３】いま、図３（ａ）に示すように、金属片１
００が図中左側から、発振している第１、第２の発振コ
イル１１ａ、１１ｂ（ボビン１２の図示は、省略）を順
に通過するとき、第１、第２の発振コイル１１ａ、１１
ｂコイルのＱやインダクタンスが変化し、これに応じ
て、図２に示す発振回路１０における検出箇所Ｓａ、Ｓ
ｂの電圧（コレクタ発振電圧）が変化する。これらコレ
クタ発振電圧はそれぞれ、図２における検波回路２１に
よって検波されて波高値の直流電圧値になり、図２に示
す差動増幅器２２の各入力端子へ入力される。差動増幅
器２２では、差動成分信号のみが増幅される。つまり、
電源からの同相ノイズなどのノイズはキャンセルされ
る。

【００２４】差動増幅器２２の出力電圧（点Ｐ）は、図
３（ｂ）のようにあらわれる。図３（ｂ）中、符号Ｌａ
は第１の発振コイル１１ａについての波形の領域、符号
Ｌｂは第２の発振コイル１１ｂについての波形の領域で
ある。各波形の領域を詳しくみると、金属片１００の最
大直径が各コイルの中心を通るときの電圧値が最大また
は最小になっている。また、金属片１００の通過がない
ときには、基準電圧値をとり、第１の発振コイル１１ａ
が金属片１００を検出するとプラス側に信号が増加し、
第２の発振コイル１１ｂが金属片１００を検出するとマ
イナス側に信号が増加する。

【００２５】図２に示すコンパレータ回路２３は、コン
パレータ２３ａおよび２３ｂにより構成されている。図
３（ｂ）に示すように、コンパレータ２３ａは領域Ｌａ
（第１の発振コイル１１ａ）用の基準電圧Ｒｅｆ．Ａを
持ち、コンパレータ２３ｂは領域Ｌｂ（第２の発振コイ
ル１１ｂ）用の基準電圧Ｒｅｆ．Ｂを持っている。即
ち、コンパレータ２３ａおよび２３ｂは、第１および第
２の発振コイル１１ａおよび１１ｂそれぞれ内を金属片
１００が通過したことを示す通過信号を出力する。コン
パレータ２３ａおよび２３ｂそれぞれからの通過信号
は、図２に示すＲＳフリップフロップ２４のＳ（−）端
子およびＲ（−）端子にそれぞれ入力される。各通過信
号を図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）において、両通過信
号共に、金属片１００の検出の有／無は、レベルＬ／Ｈ
である。

【００２６】図２に示すＲＳフリップフロップ２４は、
図４に示すように、２つのＮＡＮＤゲートを図示のごと
く接続してなる。また、その真理値表は、図５に示す通
りである。よって、第１の発振コイル１１ａについての
通過信号によりセットされ、第２の発振コイル１１ｂに
ついての通過信号によりセットされ、ＲＳフリップフロ
ップ２４のＱ（−）端子からは、図３（ｃ）に示すよう
に検出信号が出力される。即ち、この検出信号は図３
（ａ）中、左から右へ金属片１００が通過した金属片１
００の個数信号を示すものであり、これにより、通過し
た金属片１００を正確にカウント測定できる。

【００２７】尚、金属片１００が繋がって（連続して）
通過しても、金属片１００の最大直径部が第１および第
２の発振コイル１１ａおよび１１ｂで同じにならぬ距離
（通常、金属片１００の直径の約１／３以上）離れてい
れば、正確なカウントが可能である。

【００２８】また、本実施の形態では、第１の発振コイ
ル１１ａによる検出の後に、第２の発振コイル１１ｂが
検出するまでの時間から、金属片１００の通過時間が得
られるので、金属片１００が等速に走行しているなら
ば、通過時間と、予め定められた第１および第２の発振
コイル１１ａおよび１１ｂの中心間距離とから、金属片
１００の通過速度を算出することが可能である。

【００２９】さらに、各発振コイルの検出範囲が、コイ
ル内であるため、その周辺に同様の金属検出センサを配
置しても、検出感度の低下や干渉の障害が少い。

【００３０】また、金属片１００の通過速度に影響され
ずに、通過の有無を検出できる。

【００３１】尚、上記説明ではパチンコ球の通過を検出
する場合について説明したが、本発明はパチンコ球に限
らず、発振しているコイルの磁束線に影響を及ぼすよう
な金属片全般の通過を検出する検出器として適用可能で
あることはいうまでもない。

【００３２】［実施の形態２］図６は、本発明の実施の
形態２による金属片通過検出器のセンサ部分を示す斜視
図である。図７は、実施の形態２による金属片通過検出
器を示す回路図である。

【００３３】図６および７を参照して、本金属片通過検
出器は、図６に示すようにパチンコ球等の金属片１００
が少くとも通過可能な内径を持つボビン３２に巻回され
た発振コイル３１と、発振コイル３１を一部に含む発振
回路３０と、発振回路３０のうちの予め定められた検出
箇所Ｓ′の電圧を検出する検出回路４０とを有してい
る。そして、発振回路４０により発振している発振コイ
ル３１のＱの変化やインダクタンスの変化に基づく検出
箇所の電圧変化により、発振コイル３１内を通過する金
属片１００を検出するものである。

【００３４】発振回路３０は、発振コイル３１をその一
部に含むコルピッツ発振型である。本発振回路でも、発
振コイル３１の発振周波数は、１００ＫＨｚ乃至１００
ＭＨｚの範囲内にあることが、所望される検出感度等を
実現するために好ましい。

【００３５】検出回路４０は、検波回路４１と、増幅器
４２と、コンパレータ４３とを備えている。

【００３６】発振回路３０において、トランジスタのコ
レクタどベースとの間に発振コイル３１が接続されてい
る。コンデンサＣ１、Ｃ２は、発振持続条件と発振周波
数を決めるコンデンサである。エミッタとアースとの間
の抵抗Ｒ１は、安定動作抵抗である。コレクタと電源と
の間の抵抗Ｒ２は、コレクタ負荷抵抗でる。また、検波
回路４１において、整流ダイオードＤ、コンデンサＣ
３、および抵抗Ｒ３１は、コレクタの直流重畳された発
振電圧を検波して発振電圧の波高値電圧を出力するもの
である。

【００３７】重畳された検波電圧は、金属片１００を検
出する。検波電圧の重畳電圧を除去して差分が直流増幅
され、金属片１００の通過を判断する基準電圧と比較さ
れ、金属片１００の通過が検出される。

【００３８】実施の形態２による検出器は、発振コイル
が１つのみであるコルピッツ発振方式をとっているの
で、金属片１００の通過方向は判別できないものの、金
属片１００の通過の有無を簡素、小型、軽量、ならびに
安価な構成でもって検出できるという利点がある。

【００３９】

【発明の効果】本発明による金属片通過検出器は、少く
とも被検出対象である金属片が通過可能な内径を持つコ
イルと、コイルを含む発振回路と、発振回路のうちの予
め定められた検出箇所の電圧を検出する検出回路とを有
し、発振回路により発振しているコイルのＱおよびイン
ダクタンスのうちの少くとも一方の変化に基づく検出箇
所の電圧変化により、コイル内を通過する金属片を検出
するものであるため、高感度であることは勿論、通過す
る金属片とセンサ部との間の距離を厳しく管理する必要
がない。このため、設計の自由度が高いし、金属片の通
過動作に悪影響を及ぼさない。

【００４０】より具体的には、本発明による金属片通過
検出器におけるセンサ部としての発振コイルまたは発振
コイルおよびボビンをパチンコ台の得点穴や回収穴に続
く通過部に組み込み、パチンコ球の通過を検出すれば、
パチンコ球の最大径よりも充分大きい通過穴でパチンコ
球の通過の個数を高精度で検出でき、従来よりも通過路
でのパチンコ球の移動が滑らかになる効果がある。

【００４１】また、２つのセンサ部を至近距離で並設し
ても、互いに影響し合うことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による金属片通過検出器
のセンサ部分を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１による金属片通過検出器
を示す回路図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）共に、本発明の実施の形態１に
よる金属片通過検出器の動作を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の実施の形態１による金属片通過検出器
のＲＳフリップフロップの構成を示す回路図である。

【図５】本発明の実施の形態１による金属片通過検出器
のＲＳフリップフロップの真理値表図である。

【図６】本発明の実施の形態２による金属片通過検出器
のセンサ部分を示す図である。

【図７】本発明の実施の形態２による金属片通過検出器
を示す回路図である。

【図８】本発明による金属片通過検出器のコイルの中心
と金属片１００の最大径との相対距離に応じた検出信号
の特性を示す図である。

【図９】従来例による金属片通過検出器のセンサ部分を
示す図である。

【符号の説明】

１０、３０ 発振回路 １１ａ 第１の発振コイル １１ｂ 第２の発振コイル １２、３２ ボビン ２０、４０ 検出回路 ２１、４１ 検波回路 ２２ 差動増幅器 ２３ コンパレータ回路 ２３ａ、２３ｂ、４３ コンパレータ ２４ ＲＳフリップフロップ ３１ 発振コイル ４２ 増幅器 １００ 金属片

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 毛利 佳年雄 愛知県名古屋市天白区天白町島田黒石3911 −３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少くとも被検出対象である金属片が通過
   可能な内径を持つコイルと、前記コイルを含む発振回路
   と、前記発振回路のうちの予め定められた検出箇所の電
   圧を検出する検出回路とを有し、前記発振回路により発
   振している前記コイルのＱおよびインダクタンスのうち
   の少くとも一方の変化に基づく前記検出箇所の電圧変化
   により、該コイル内を通過する前記金属片を検出するこ
   とを特徴とする金属片通過検出器。
2. 【請求項２】 前記コイルは、予め定められた距離をお
   いて同軸上に配置された第１および第２のコイルから成
   り、前記発振回路は、前記第１および第２のコイルのそ
   れぞれに対応して前記検出箇所を２か所持つマルチバイ
   ブレータ型であることを特徴とする請求項１に記載の金
   属片通過検出器。
3. 【請求項３】 前記コイルの発振周波数は、１００ＫＨ
   ｚ乃至１００ＭＨｚの範囲内にあることを特徴とする請
   求項１または２に記載の金属片通過検出器。
4. 【請求項４】 前記コイルは、少くとも前記金属片が通
   過可能な内径を持つボビンに巻回されていることを特徴
   とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金属片通過検
   出器。