JP5428033B2 - Drive circuit for rotary solenoid of game machine and drive method thereof - Google Patents
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Description
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。 The present invention relates to a drive circuit for a rotary solenoid of a gaming machine and a driving method thereof for driving a ball cage for launching a game ball by a rotary solenoid.
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。
In pachinko machines and the like, as disclosed in
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。 FIG. 6 shows a drive circuit for driving the rotary solenoid. This circuit is a constant current circuit, and controls the launch intensity of the sphere by changing the control input voltage from the launch intensity controller (not shown), and from the launch interval controller (not shown). By performing output on / off control according to a command, the firing interval is controlled so that the number of balls fired per minute is less than 100.
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。 In this conventional form, the rotor is rotated from the standby position in one stator part, and the bullet ball shoots a ball. FIG. 7 is a current waveform at the time of driving, and FIG. 8 is a diagram for explaining the rotation of the bullet ball cage. When the rotor moves forward, the rotary solenoid is energized to rotate the bullet ball cage to the hitting position to move the ball. Fire. After the completion of firing, when energization is stopped, the magnetic force of the rotor reaches the stator portion at the standby position, so that it can automatically return to the original position.
前記磁力による待機位置への復帰の他に、通電方向を正逆反転させることにより待機位置に復帰させることができる。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。In addition to returning to the standby position by the magnetic force, it is possible to return to the standby position by reversing the energizing direction forward and backward. An H bridge circuit as shown in FIG. 9 is known as a circuit for reversing the energization direction. FIG. 10 is a waveform diagram of the emission current in this circuit. In the circuit of FIG. 9, the first switching element S1 and the second switching element of the circuit in which one
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、弾球槌は、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。In this circuit, when the switching elements S1 and S4 are turned on and S2 and S3 are turned off and energized, current can flow in the positive direction from one
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。However, in the circuit as described above, the magnitudes of the forward current and the backward current are the same as shown in FIG. (FIG. 10), there is a disadvantage that power consumption is large and wasteful. It is also conceivable to save current consumption by energizing the rotor for the time required to return the rotor from the ball hitting position to the return position, and then cut the current, but a control mechanism for changing the energization time during forward movement and backward movement However, there is a problem that the circuit becomes complicated and the cost is increased.
また、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、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。In order to fly a sphere far away using a rotary solenoid, there are methods of (1) increasing the current flowing through the rotary solenoid and (2) using a rotary solenoid having a large torque. However, in (1), a large power source is required, and in (2), the rotary solenoid is disadvantageously enlarged.
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、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を備え、かつ球を遠くに飛ばすことができる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。 In view of the conventional problems described above, it provides a simple structure that can be returned to the original standby position pinball hammer small Sai current and rotary gaming machine that can fly farther spheres It is an object to provide a drive circuit for a solenoid.
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、前記往動回路は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ものとし、前記復動回路は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。 Drive circuit of the rotary solenoid of the gaming machine according to the present invention has been made in order to solve the aforementioned problem, a forward circuit for rotating the rotor of the rotary solenoid to the standby position or al hitting ball position, is rotated and the backward circuit to return to the hitting position or we wait position of the rotor, the drive circuit of the rotary solenoid to form, the forward movement circuit rotates the rotor from the standby position to the hitting position beyond the return limit position The backward movement circuit is characterized in that the current when the rotor is moved backward is reduced and energized to move the rotor rotated to the hitting position back to at least the return limit position. is there.
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。 In the above-described invention, one end of the rotary solenoid is connected between the first and second switching elements of the circuit that is grounded from the power source through the first and second switching elements, and the other end of the rotary solenoid is connected. Is connected between the third and fourth switching elements of a circuit that is grounded from the power source through the third and fourth switching elements to form a forward movement circuit and a backward movement circuit of a rotary solenoid. In addition, it is possible to reduce the current when the rotor moves backward by arranging a resistor in the backward movement circuit between the one end of the rotary solenoid and the ground.
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。 Further, one end of the rotary solenoid is connected between the power source and the first switching element of a circuit that is grounded from the power source through the first switching element, and the other end of the rotary solenoid is connected to the second switching element. In addition to being connected to the power source via the element, a grounding circuit grounded via the third switching element is connected between the second switching element and the other end of the rotary solenoid so that the forward movement circuit and the recovery circuit of the rotary solenoid are restored. In addition to forming a dynamic circuit, a resistor can be disposed in the reverse circuit between the power source and the other end of the rotary solenoid to reduce the current when the rotor moves backward.
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。
Further, the rotary solenoid driving method of the gaming machine of the present invention uses any one of the rotary solenoid drive circuits described above, and turns the rotor rotated to the ball hitting position by energizing the forward movement circuit into the backward movement circuit. After energizing for the same time as the forward movement time and returning to at least the return limit position, the energization is cut off and returned to the standby position by the magnetic force of the rotor.
The above-described present invention is not applicable to an automatic return type solenoid using a return spring.
本発明の遊技機のロータリソレノイドの駆動回路は、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。さらに、ロータは復帰限界位置を越えて打球位置まで回動するため、弾球槌の回転ストロークを増やすことが可能となり、球を遠くに飛ばすことができる。 Drive circuit of the rotary solenoid of the gaming machine of the present invention, since the reduced current when the rotor backward, it is possible to reduce the power consumption required for the rotor backward. Further, since the rotor rotates beyond the return limit position to the hitting ball position, it is possible to increase the rotation stroke of the ball ball cage and to fly the ball far away.
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。 Further, the method of driving the rotary solenoid of the gaming machine according to the present invention reduces the torque related to the rotating shaft by reducing the current, and energizes the rotor for the same time as when the rotor moves forward to move the rotor at least to the return limit position. Since the energization is stopped after returning to the initial position, there is a great advantage that the rotor can be returned to the original standby position by simplifying the structure and reducing power consumption.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a drive circuit for a rotary solenoid of a gaming machine according to the first embodiment, FIG. 2 is a waveform diagram of a firing current in this circuit, and FIG. 3 is a diagram for explaining the movement of a kite in this circuit. is there. In the circuit of FIG. 1, one
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。 In this circuit, the tip of a firing interval control unit (not shown) for controlling output on / off is connected to a firing pulse generation circuit, and a variable resistor of a firing handle (not shown) is connected to the input terminal of the operational amplifier. The transistor TR1, the rotary solenoid CN1, and the resistors R1 and R2 are connected to the output terminal of the operational amplifier to form a constant voltage circuit. A pulse having a period of about 600 ms is generated from the firing pulse generation circuit, and the output of the transistor TR1 is controlled by the transistor TR2.
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。
In the above circuit, when the switching elements S1 and S4 are turned on and S2 and S3 are turned off at the time of hitting, the transistor TR1 is controlled by turning on and off the transistor TR2, and the forward current from the power source is applied to one
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。
At the time of reverse movement, the switching elements S1 and S4 are turned off and S2 and S3 are turned on, so that the backward movement current can flow from the
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。 The energization time for the backward movement circuit is the same as the energization time for the forward movement circuit, but it is necessary to return the rotor to at least the return limit position within the energization time. This is because if the return limit is not exceeded and the energization is interrupted, the rotor returns to the hit ball position. There is no problem even if the return limit position is slightly exceeded. When the rotor returns to the return limit position or a position slightly beyond this, the current is cut off by turning off the switching elements S1, S2, or S3, S4. After the interruption, the rotor is attracted to the stator portion on the standby position side by the magnetic force of the rotor, so that the rotor, that is, the ball cage can be returned to the standby position. The ball spear waits at this position for a time to secure the interval between ball launches, and then moves forward again for the next ball launch.
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。
FIG. 4 is a diagram illustrating a drive circuit for a rotary solenoid of the gaming machine according to the second embodiment. In this embodiment, one
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。
In the above circuit, when the switching elements S1 and S2 are turned off and S3 is turned on at the time of hitting the ball, the forward current from the power source flows in the positive direction from one
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。
At the time of reverse operation, switching elements S2 and S1 are turned on and S3 is turned off to allow a reverse current to flow in the reverse direction from the
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。 In the second embodiment, the emission current waveform and the movement of the kite are the same as those shown in FIGS.
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。 As the switching element, an electrical switch such as a transistor, FET, or photo MOS relay can be used. In the first embodiment, the forward circuit requires two switching elements S1 and S4. However, in the second embodiment, the switching element may be one of S3. There is an advantage that there is little.
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。 The thing of 2nd Embodiment can be made into the improved type as shown in FIG. That is, it is possible to increase the power efficiency by disposing the resistor R5 between the input terminal and the output terminal of the operational amplifier and providing a chopping circuit with the hysteresis comparator to intermittently set the voltage related to the rotary solenoid. Further, a diode D is provided so that a regenerative current flows when the voltage is turned off during chopping. In this embodiment, since the switching loss is reduced by using a P-channel FET having a low resistance when the power is turned on instead of the transistor TR1, the transistor TR3 is added to invert the phase.
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 CN1 Rotary solenoid, TR1, TR2, TR3 Transistor, S1, S2, S3, S4 Switching element, R1, R2, R3, R4, R5 Resistance
Claims (4)
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。 One end of the rotary solenoid is connected between the first and second switching elements of the circuit grounded from the power source through the first and second switching elements, and the other end of the rotary solenoid is connected to the first from the power source. Connected between the third and fourth switching elements of a circuit grounded via the third and fourth switching elements,
In addition to forming the rotary solenoid forward and reverse circuits,
2. The drive circuit for a rotary solenoid of a gaming machine according to claim 1, wherein a resistor is disposed in a return circuit between the one end of the rotary solenoid and the ground to reduce a current when the rotor is returned.
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。 After connecting one end of the rotary solenoid between the power source and the first switching element of a circuit grounded from the power source through the first switching element,
The other end of the rotary solenoid is connected to the power source via the second switching element, and a ground circuit grounded via the third switching element is connected between the second switching element and the other end of the rotary solenoid. And
In addition to forming the rotary solenoid forward and reverse circuits,
2. The drive circuit for a rotary solenoid of a gaming machine according to claim 1, wherein a resistor is disposed in a return circuit between the power source and the other end of the rotary solenoid to reduce a current when the rotor is returned.
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