遊技機のロータリソレノイドの駆動回路及びその駆動方法

【課題】ロータを復帰限界を超えて回動させた場合にも、小さい電流で弾球槌を元の待機位置にまで戻すことができる構造が簡単な遊技機のロータリソレノイドの駆動回路を提供する。
【解決手段】ロータリソレノイドのロータを待機位置から復帰限界位置を越えて打球位置まで回動させるための往動回路と、回動されたロータを打球位置から復帰限界位置を越えて待機位置に戻すための復動回路と、を形成したロータリソレノイドの駆動回路において、前記復動回路に抵抗を配置してロータ復動時の電流を低減し、且つ、ロータ復動時の通電時間をロータ往動時の通電時間と同じとして、ロータを少なくとも復帰限界位置まで復動させる。その後電流を遮断して、ロータの磁力により待機位置まで戻す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遊技球を発射する弾球槌の駆動をロータリソレノイドにより行うための、遊技機のロータリソレノイドの駆動回路及びその駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ機等においては、特許文献１に示されているように弾球槌の駆動装置としてロータリソレノイドを用いることが知られている。ロータリソレノイドとして、例えば特許文献２に開示されたような二極のものがある。このロータリソレノイドは、回転軸に軸着されたロータと、先端をロータに接近させて対向する一対のステータ部が形成されたヨークと、ヨークに巻き付けられたコイルとからなる。回転軸には弾球槌が取り付けられる。
【０００３】
図６は上記ロータリソレノイドを駆動させるための駆動回路である。この回路は、定電流回路であり、発射強度制御部（図示していない）からの制御入力電圧を変化させることにより球の発射強度を制御し、発射間隔制御部（図示していない）からの指令により出力オン・オフ制御を行うことによって、一分間に発射される球数が１００発未満となるように発射間隔を制御している。
【０００４】
この従来の形態において、ロータは、一方のステータ部における待機位置から回動されて、弾球槌が球を発射する。図７は駆動時の電流波形、図８は弾球槌の回動を説明する図であるが、ロータの往動時にはロータリソレノイドに通電して弾球槌を打球位置まで回動させて球を発射する。発射完了後は、通電を停止するとロータの磁力が待機位置のステータ部に及ぶので、元の位置に自動復帰することができる。
【０００５】
ロータリソレノイドを用いて球を遠くに飛ばすには、（１）ロータリソレノイドに流す電流を大きくする、（２）トルクの大きいロータリソレノイドを用いる、（３）弾球槌の回転ストロークを増やす、という方法が考えられる。しかし（１）においては大きな電源が必要となり（２）においてはロータリソレノイドが大型化するという欠点がある。このため（３）の方法を取ることが考えられるが、この方法においては、ロータを自動復帰の限界位置（二極の場合は待機位置から９０°）を超えて回動させるため、電流を遮断すると対向するステータ部に吸引されてしまい、元の待機位置に自動で戻ることはできない。そこで、スイッチを切り替えて逆方向に通電してステータ部の極性を逆転させることによって、弾球槌を打球位置から待機位置に戻す必要がある。
【０００６】
通電方向を正逆反転させるための回路として、図９に示すようなＨブリッジ回路が知られている。図１０は、この回路における発射電流波形図、図１１は、この回路における弾球槌の動きを示す説明図である。図９の回路においては、ロータリソレノイドＣＮ１の一端１が、電源から第１のスイッチング素子Ｓ１及び第２のスイッチング素子Ｓ３を経て接地する回路の、前記第１のスイッチング素子Ｓ１及び第２のスイッチング素子Ｓ２の間に接続されており、ロータリソレノイドＣＮ１の他端２が、電源から第３のスイッチング素子Ｓ３及び第４のスイッチング素子Ｓ４を経て接地する回路の、前記第３のスイッチング素子Ｓ３及び第４のスイッチング素子Ｓ４の間に接続されている。
【０００７】
この回路において、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ４をオンとし、Ｓ２、Ｓ３をオフとして通電することにより電流をロータリソレノイドＣＮ１の一端１から他端２の正方向に流すことができ、図１１に示すように弾球槌は、復帰限界位置を超えて打球位置まで回動して球を発射することができる。そして、スイッチング素子Ｓ３、Ｓ２をオンとし、Ｓ１、Ｓ４をオフとして通電することによりロータリソレノイドＣＮ１の他端２から一端１の逆方向に電流を流すことができ、これによってステータ部の極性を反転させて弾球槌を待機位置に戻すことができる。
【０００８】
しかしながら、上記したような回路においては、図１０に示すように往動電流と復動電流の大きさが同じであるうえに、復動においても往動時と同じ電流値で同じ時間通電しているので（図１０）、電力消費が大きく無駄が多いという欠点がある。また、ロータを打球位置から復帰位置まで戻すに要する時間だけ通電しその後電流を遮断して消費電量を節約することも考えられるが、往動時と復動時で通電時間を変えるための制御機構が必要となって、回路が複雑になってコストがかさむという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１５９６４９号公報
【特許文献２】特開平９−１５４２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、ロータを復帰限界位置を超えて回動させた場合にも、小さい電流で弾球槌を元の待機位置にまで戻すことができる簡単な構造の遊技機のロータリソレノイドの駆動回路を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するためになされた本発明に係る遊技機のロータリソレノイドの駆動回路は、ロータリソレノイドのロータを待機位置から復帰限界位置を越えて打球位置まで回動させるための往動回路と、回動されたロータを打球位置から復帰限界位置を越えて待機位置に戻すための復動回路と、を形成したロータリソレノイドの駆動回路において、前記復動回路に抵抗を配置してロータ復動時の電流を低減させて通電して、打球位置まで回動されたロータを少なくとも復帰限界位置まで復動させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
上記した発明において、ロータリソレノイドの一端を、電源から第１及び第２のスイッチング素子を経て接地する回路の、前記第１及び第２のスイッチング素子との間に接続するとともに、ロータリソレノイドの他端を、電源から第３及び第４のスイッチング素子を経て接地する回路の、前記第３及び第４のスイッチング素子との間に接続して、ロータリソレノイドの往動回路と復動回路とを形成したうえに、ロータリソレノイドの前記一端とグランドとの間の復動回路に抵抗を配置して、ロータ復動時の電流を低減することができる。
【００１３】
また、ロータリソレノイドの一端を、電源から第１のスイッチング素子を経て接地する回路の、前記電源と第１のスイッチング素子との間に接続したうえに、ロータリソレノイドの他端を、第２のスイッチング素子を経て電源に接続するとともに、第２のスイッチング素子とロータリソレノイドの他端との間に、第３のスイッチング素子を経て接地される接地回路を接続して、ロータリソレノイドの往動回路と復動回路とを形成したうえに、前記電源とロータリソレノイドの他端との間の復動回路に抵抗を配置して、ロータ復動時の電流を低減することができる。
【００１４】
また、本発明の遊技機のロータリソレノイドの駆動方法は、上記した何れかのロータリソレノイドの駆動回路を用いて、往動回路への通電により打球位置まで回動されたロータを、復動回路に往動時間と同じ時間通電して少なくとも復帰限界位置まで復動させたのち、通電を遮断してロータの磁力により待機位置まで戻すことを特徴とするものである。
上記した本発明は、戻りバネを用いた自動復帰型のソレノイドの場合には、適用がない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の遊技機のロータリソレノイドの駆動回路は、打球位置まで回動されたロータを待機位置まで戻す復動回路に抵抗を配置したので、ロータ復動時の電流を低減したので、ロータ復動に要する消費電力を低減することができる。
【００１６】
また、本発明の遊技機のロータリソレノイドの駆動方法は、電流の低減により回転軸に係るトルクを小さくして、ロータ復動時にロータ往動時と同じ時間通電して、ロータを少なくとも復帰限界位置に復動させたのち、通電を停止するので、構造を簡単にして且つ電力の消費を小さくしてロータを元の待機位置に復帰させることができるという大きな利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態の駆動回路の回路図である。
【図２】図１の駆動回路における電流波形図である。
【図３】図１の駆動回路における弾球槌の動きの説明図である。
【図４】第２の実施形態の駆動回路の回路図である。
【図５】第２の実施形態の改良型駆動回路の回路図である。
【図６】従来の駆動回路の回路図である。
【図７】図６の駆動回路における電流波形図である。
【図８】図６の駆動回路における弾球槌の動きの説明図である。
【図９】従来の駆動回路の回路図である。
【図１０】図９の駆動回路における電流波形図である。
【図１１】図９の駆動回路における弾球槌の動きの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施形態に付いて説明する。
図１は、第１の実施形態である遊技機のロータリソレノイドの駆動回路を示す図、図２は、この回路における発射電流波形図、図３は、この回路における槌の動きを説明する図である。図１の回路において、ロータリソレノイドＣＮ１の一端１が、電源からトランジスタＴＲ１、第１のスイッチング素子Ｓ１、第２のスイッチング素子Ｓ２、抵抗Ｒ１を経て接地する回路の、スイッチング素子Ｓ１とＳ２との間に接続され、ロータリソレノイドＣＮ１の他端２が、電源から第３のスイッチング素子Ｓ３及び第４のスイッチング素子Ｓ４を経て接地する回路の、スイッチング素子Ｓ３とＳ４の間に接続されている点において、図１０に示した従来のものと変わるところはない。
【００１９】
この回路において、出力オン・オフ制御する発射間隔制御部（図示していない）の先端が発射パルス発生回路に接続されており、オペアンプの入力端子には発射ハンドルの可変抵抗器（図示していない）が接続され、オペアンプの出力端子にはトランジスタＴＲ１、ロータリソレノイドＣＮ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２が接続されて、定電圧回路を構成している。発射パルス発生回路からは約６００ｍｓ周期のパルスが発生されており、トランジスタＴＲ２によってトランジスタＴＲ１の出力を制御している。
【００２０】
上記回路において、打球時にはスイッチング素子Ｓ１、Ｓ４をオンとし、Ｓ２、Ｓ３をオフとすると、トランジスタＴＲ２のオン・オフによってトランジスタＴＲ１が制御され、電源からの往動電流が、ロータリソレノイドＣＮ１の一端１から他端２の正方向に流れるので、ロータリソレノイドＣＮ１を往動させて弾球槌を待機位置から復帰限界を超えて打球位置へと回動させて球を発射することができる。
【００２１】
復動時には、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ４をオフとし、Ｓ２、Ｓ３をオンとすることによって復動電流を、ロータリソレノイドＣＮ１の他端２から一端１の逆方向に流すことができ、これによってロータを復帰限界位置を越える位置まで復動させる。ここで、ロータリソレノイドＣＮ１の一端１と、復動回路と往動回路の接続点Ｐ１との間の復動回路には、抵抗Ｒ２が配置されているので、復動回路を流れる電流を小さく制御することができる（図６）。これによって、回転軸にかかるロータからのトルクが小さくなるので、ロータはゆっくりと反転することになる。
【００２２】
復動回路に通電する時間は、往動回路の通電時間と同じであるが、この通電時間内にロータを少なくとも復帰限界位置にまで戻す必要がある。復帰限界を超えて戻さない場合には、通電を遮断するとロータが打球位置に戻ってしまうからである。復帰限界位置を少し越えて戻しても差し支えはない。ロータが復帰限界位置まで又はこれを若干越える位置まで戻った時に、スイッチング素子Ｓ１、Ｓ２、又はＳ３、Ｓ４をオフとすることによって電流を遮断する。遮断後はロータの磁力によりロータが待機位置側のステータ部に吸引されるので、ロータすなわち弾球槌を待機位置に復帰させることができる。弾球槌は、球発射の間隔を確保する時間この位置で待機したのち、次の球発射のために再び往動される。
【００２３】
図４は、第２の実施形態である遊技機のロータリソレノイドの駆動回路を示す図である。この形態においては、ロータリソレノイドＣＮ１の一端１を、電源から第１のスイッチング素子Ｓ１を経て接地する回路の、前記電源と第１のスイッチング素子Ｓ１との間に接続したうえに、ロータリソレノイドの他端２を、第２のスイッチング素子Ｓ２を経て電源に接続するとともに、第２スイッチング素子Ｓ２とロータリソレノイドＣＮ１の他端２との間に、第３のスイッチング素子Ｓ３を経て接地される接地回路を接続してある。そして、電源がスイッチング素子Ｓ２を経てロータリソレノイドＣＮ１の他端２とつながる回路において、接地回路との接続点Ｐ２よりも電源側の復動回路には、抵抗Ｒ４が配置されている。
【００２４】
上記回路において、打球時にはスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２をオフとし、Ｓ３をオンとすると、電源からの往動電流が、ロータリソレノイドの一端１から他端２の正方向に流れるので、ロータを往動させることができる。
【００２５】
復動時には、スイッチング素子Ｓ２、Ｓ１をオンとし、Ｓ３をオフとすることによって復動電流を、ロータリソレノイドＣＮ１の他端２から一端１の逆方向に流すことができ、これによってロータを復帰限界位置を越える位置まで復動させる。復動回路には、抵抗Ｒ４が配置してあるので、復動回路を流れる電流値を小さく抑えることができる。
【００２６】
第２の実施形態においては、発射電流波形、槌の動きは、図５、６に示したものと同じである。
【００２７】
なお、スイッチング素子としては、電気的なスイッチ、例えばトランジスタ、ＦＥＴ、フォトＭＯＳリレーなどを用いることができる。また、第１の実施形態において往動回路にはスイッチング素子Ｓ１、Ｓ４の二つが必要であったが、第２の実施形態においては、スイッチング素子がＳ３の一つでよいので、スイッチング素子による損失が少ないという利点がある。
【００２８】
第２の実施形態のものを、図５に示すような改良型とすることができる。すなわち、オペアンプの入力端子と出力端子との間に抵抗Ｒ５を配置しヒステリシスコンパレータでチョッピング回路を設け、ロータリソレノイドに係る電圧を断続的なものとして電力効率を高めることができる。また、ダイオードＤを設けてチョッピングにおける電圧オフ時に回生電流を流すようにしてある。また、この実施形態においては、トランジスタＴＲ１の代わりに電源オン時の抵抗が少ないＰチャンネルＦＥＴを用いてスイッチングロスを減らしているので、トランジスタＴＲ３を追加して、位相を反転させている。
【符号の説明】
【００２９】
ＣＮ１ロータリソレノイド、ＴＲ１、ＴＲ２、ＴＲ３トランジスタ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４スイッチング素子、Ｒ１、Ｒ２，Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５抵抗、

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリソレノイドのロータを待機位置から復帰限界位置を越えて打球位置まで回動させるための往動回路と、回動されたロータを打球位置から復帰限界位置を越えて待機位置に戻すための復動回路と、を形成したロータリソレノイドの駆動回路において、
前記復動回路に抵抗を配置してロータ復動時の電流を低減させて通電して、打球位置まで回動されたロータを少なくとも復帰限界位置まで復動させるようにしたことを特徴とする遊技機のロータリソレノイドの駆動回路。
【請求項２】
ロータリソレノイドの一端を、電源から第１及び第２のスイッチング素子を経て接地する回路の、前記第１及び第２のスイッチング素子との間に接続するとともに、ロータリソレノイドの他端を、電源から第３及び第４のスイッチング素子を経て接地する回路の、前記第３及び第４のスイッチング素子との間に接続して、
ロータリソレノイドの往動回路と復動回路とを形成したうえに、
ロータリソレノイドの前記一端と接地との間の復動回路に抵抗を配置して、ロータ復動時の電流を低減した請求項１に記載の遊技機のロータリソレノイドの駆動回路。
【請求項３】
ロータリソレノイドの一端を、電源から第１のスイッチング素子を経て接地する回路の、前記電源と第１のスイッチング素子との間に接続したうえに、
ロータリソレノイドの他端を、第２のスイッチング素子を経て電源に接続するとともに、第２スイッチング素子とロータリソレノイドの他端との間に、第３のスイッチング素子を経て接地される接地回路を接続して、
ロータリソレノイドの往動回路と復動回路とを形成したうえに、
前記電源とロータリソレノイドの他端との間の復動回路に抵抗を配置して、ロータ復動時の電流を低減した請求項１に記載の遊技機のロータリソレノイドの駆動回路。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載のロータリソレノイドの駆動回路を用いて、往動回路への通電により打球位置まで回動されたロータを、復動回路に往動時間と同じ時間通電して少なくとも復帰限界位置まで復動させたのち、通電を遮断してロータの磁力により待機位置まで戻すことを特徴とする遊技機のロータリソレノイドの駆動方法。

【図１】