(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板と、このプリント基板の一方面に実装され実装表面と平行する磁束を検出する面実装型の磁気センサと、この磁気センサに前記磁束を導く棒状の磁性体と、を備え、
プリント基板における磁気センサの実装面と同一面において磁性体の長手方向を磁気検出方向に向けて当該磁性体を磁気センサの磁気検出方向の片側面又は両側面に接触又は接近させ、かつ熱硬化性樹脂によりプリント基板に実装してなることを特徴とする磁気検出器。
【請求項２】
前記磁性体は、前記熱硬化性樹脂に代えて弾性体によりプリント基板に実装されたことを特徴とする請求項１記載の磁気検出器。
【請求項３】
プリント基板の磁気センサ実装表面と平行する磁束を検出する面実装型の磁気センサと棒状の磁性体とを用い、プリント基板の同一面において磁性体の長手手方向を磁気検出方向に向けて当該磁性体を磁気センサの磁気検出方向の片側面又は両側面に接触又は接近させて実装するように、プリント基板の同一面の所定位置に半田を印刷するとともに接着剤を塗布し、半田印刷部に磁気センサを実装するとともに、接着剤塗布部に磁性体を実装し、リフロー炉により磁気センサ及び磁性体をプリント基板の同一面に固着することを特徴とする磁気検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にパチンコ遊技機において、磁石を用いた不正行為を安定、且つ広範囲に監視し、その不正行為を防止するためのパチンコ台用磁気検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パチンコ台は、凡そ４００ｍｍ×４００ｍｍの遊戯面に大きなディスプレーで楽しく美しい映像を出し、複数個の入賞口が設けられ、その入賞口に遊戯者が発射した球を入れることにより、多数の球を出し、その球を現金化したり、或いは色々なゲームのストーリーを構成して遊戯者を楽しませて成り立っている。
【０００３】
しかし、最近では多額の賞金を得るため、強力なネオジウム磁石を用いて発射した球を直接入賞口にガイドして入れたり、或いは発射球の通路で磁石の吸引力を用いて球の移動を止め、葡萄の房状に球を固定し、この房状の球の塊で後から発射される球を不自然な方向にガイドして多くの球を入賞口に入れる不正が多発している。
【０００４】
そのため、台メーカーは磁気検出器を台の裏面に設置し、不正の発見に努めている。その磁気検出器を設置したパチンコ台の具体例を図７（パチンコ台の要部断面図）に示す。図７では、パチンコ台の盤１００に球ガイド釘１０１が打ち込まれ、その球ガイド釘１０１の間を球Ｐが移動する様子が示されている。盤１００の前面側には、球Ｐの通路用空間１１５を隔てて保護用の内面ガラス板１１１と外面ガラス板１１２が設けられ、遊戯者は磁石Ｍを外面ガラス板１１２に接触させて球Ｐを意図する方向に誘導する不正行為を行う。
【０００５】
パチンコ台は遊戯性を最大にすることと、構成の美しさが最も重要であるため、磁気検出器１２０は盤１００の裏面に設置される。
【０００６】
そのため、磁石Ｍと磁気検出器１２０との間には２枚のガラス板１１１，１１２、球Ｐの通路用空間１１５及び盤１００の厚さがあるため、一般のパチンコ台では磁石Ｍと磁気検出器１２０との間隔は、６０〜７０ｍｍと非常に大きな距離となる。
【０００７】
しかし、磁石Ｍの磁束密度は凡そ距離の２乗で減衰するため、磁気検出器１２０の設置された位置では非常に小さな磁束密度となる。このため、磁気検出器１２０の検出感度は非常に高感度が要求される。
【０００８】
そのような要求に対する磁気検出器の一例を図８（外観斜視図）及び図９（内部構造斜視図）に示す。この磁気検出器９０は、長尺状を呈し、細長いケース９１と当該ケース９１から現出するコネクタ９２を有する。磁気検出器９０の内部においては、細長いプリント基板９５の一端部にコネクタ９２が取り付けられ、プリント基板９５の長辺に沿ってリードスイッチ９７を取り付けるための切欠９６が形成され、この切欠９６にリードスイッチ９７が配置され、その両端子９８がプリント基板９５の裏面に半田付けされるとともに、裏面のパターンによりコネクタ９２に接続されている。
【０００９】
しかし、リードスイッチ９７は、これを構成する磁性金属線の両端を磁力線の力により吸着させ、接点を接触させ出力するようになっている。従って、磁力による吸引で金属同士を応力により曲げるには一定の限度が有るため、リードスイッチ９７を用いる場合、高感度な磁気検出器は作ることができない。
【００１０】
また、リードスイッチ９７を用いた磁気検出器は機械的な作用であり電気的な作用でないため、増幅などの電気的な処理もできないという欠点がある。
【００１１】
更に、リードスイッチ９７の接点間は極めて距離が短いため、パチンコゲーム中遊戯者が台を叩くと、リードスイッチ９７の接点が振動し接触し易く、それにより、リードスイッチを用いた磁気検出器では誤差作動事故を起こす欠点が多発している。
【００１２】
他の磁気検出器の例として、磁気センサをプリント基板上に実装し、プリント基板のパターンにより磁気センサをコネクタに配線接続したものがある。しかし、磁気センサの検出感度は現在の技術では経済的なことを考えると、検出磁束密度で凡そ１ｍＴ（ミリテスラ）が限界となっている。
【００１３】
この１ｍＴの検出感度の場合、今一般に不正使用されているネオジウム製で、表面磁束密度が４５０ｍＴ、形状が２０ｍｍ×２０ｍｍ×Ｎ極とＳ極との間の厚さ１０ｍｍの磁石では、検出距離が８０ｍｍ程度しか確保できない。実際には、パチンコ台の４００ｍｍ×４００ｍｍの盤面には至る所に入賞口が有るが、その検出距離による監視エリアは磁気検出器前面の外面ガラス板１１２（図７参照）面上では３０ｍｍφ程度しか確保できない。このため、盤面の全面を監視するためには多数の磁気検出器を必要とする欠点がある。
【００１４】
更にまた、他の磁気検出器の例として、パチンコ台に取付けられるケースと、このケースに着脱可能に取付けられるカバーとで筐体が構成され、磁気センサが搭載された回路基板が筐体の内壁で支持され、磁気センサの前面又は後面、或いは前面と後面の両面に接触して設けられた磁性体が筐体の内壁で支持されたパチンコ台用磁気検出器がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特許第３１４０１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記特許文献１記載の磁気検出器においては、磁性体の保持が筐体（ケース）で行われるため、磁性体に係る組立工数が多くなり、人手が必要な上、組立に極めて長時間を要し、これがためコストが非常に高くなる欠点がある。
【００１７】
また、磁性体の保持がケースで行われるため、どうしても構造が大きくなり、複雑な機構で構成されるパチンコ台への磁気検出器の取付部の確保も困難となり、実用上は採用され難い欠点がある。
【００１８】
パチンコ業界においては多数のメーカーが参入しているため、価格競争が極めて激しく、磁気検出器を多く使わなければならない仕様のものは全く採用されることは無く、また安価で高感度のものが要求されるようになってきており、より低コストで小型の磁気検出器の要望が高い実情がある。
【００１９】
本発明は、そのような実情に鑑み、特に上記特許文献１記載の磁気検出器の問題点を解決するため、
イ）検出感度が高感度であること
ロ）構成が簡易で小型化が可能であること
ハ）生産工数が掛からないこと
ニ）安価であること
ホ）外部曲げ応力による破損が起こり難いこと
を実現する磁気検出器を提供することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するために、本発明の磁気検出器は、プリント基板と、このプリント基板の一方面に実装され実装表面と平行する磁束を検出する面実装型の磁気センサと、この磁気センサに前記磁束を導く棒状の磁性体とを備えたもであて、プリント基板における磁気センサの実装面と同一面において磁性体の長手方向を磁気検出方向に向けて当該磁性体を磁気センサの磁気検出方向の片側面又は両側面に接触又は接近させ、かつ熱硬化性樹脂によりプリント基板に実装してなることを特徴とする。
【００２１】
この磁気検出器において、磁性体は、熱硬化性樹脂によりプリント基板に実装される。これに関して付言すると、磁性体を固定する接着剤はエポキシ系の非常に硬度の高いものが一般的であるが、前記の通りパチンコ台用の磁気検出器はそのようとからも超小型化が求められている。従って小型化を計るため、磁気検出器の設計においてはプリント基板の厚みやケースの肉厚を極限まで薄くすることが求められる。しかしながら、そのように設計された磁気検出器をパチンコ台に取り付けた場合、取付位置にもよるが、ケースにかかる外部からの応力によって磁気検出器内部の磁性体が折れたり、曲がったり、或いはプリント基板から剥離したりすることが多く、問題が多発する。
【００２２】
そのような観点から、熱硬化性樹脂は、磁気検出器の大きさに余り制約がなく、プリント基板及びケースに或る程度十分な厚さが確保される場合に使用するのが好ましい。この場合の熱硬化性樹脂としては、安価で取扱いの簡単なエポキシ系熱硬化剤を用いる。また、接着特性によっては、一般にチップ部品を接着固定するために用いられる変性アクリレート系熱硬化性接着剤を用いてもよい。
【００２３】
これに対して、磁気検出器の小型化に伴い、プリント基板の厚みが小さく（例えば０．６ｍｍ程度）、ケースの肉厚が小さい（例えば０．５ｍｍ程度）場合には、磁性体は弾性材によりプリント基板に実装されるのがよい。その場合の弾性材としては、シリコン接着剤や変性シリコン接着剤を用いる。これらの弾性材を用いることで、磁性体の取付に弾性を持たせた構造となる。
【００２４】
更に、磁性体は角柱形であることが望ましい。これについては、磁性体をプリント基板上の所定位置に実装しても、プリント基板はリフロー炉の通過時に色々な振動を受ける。この振動を受けた場合に、磁性体が移動して、磁性体と磁気センサとの間に大きな隙間が生じると、磁気の検出感度が大幅に低下する。しかしながら、磁性体を角柱形とすることで、そのような問題に対処できる。すなわち、磁性体の一平坦面とプリント基板の平面とが接触し、磁性体がプリント基板に確実に固定されて移動し難くなる。
【００２５】
更にまた、磁気検出器を安価にするには、磁性体にも安価な材料を用いる必要がある。一般的に、磁性体は強力な磁気を与えると、磁気を除いても残留磁気を帯びる。残留磁気を帯びた磁性体が磁気センサに密着した場合、密着の程度によっては磁気センサは磁気が無いにもかかわらず磁気を検出したかのような信号を出力する。
【００２６】
また、磁性体に残留磁気が多少でも残った場合、磁性体の残留磁気の極性と異なる磁極の磁石が磁性体に近づくと、磁性体の残留磁気と磁石の磁気が相殺されて、磁気検出器の磁石の検出距離が大きく低下する。或いは、磁性体の残留磁気と同一磁極の磁石が磁性体に近づくと、残留磁気に磁石の磁気が加算されて、磁気検出器の検出距離が非常に長くなり、誤動作の原因となる。
【００２７】
従って、磁性体としては、加工が容易で、材料も安価で、残留磁気の極めて小さな特性を持つマンガン系フェライトを用いるのが好ましい。この他、パーマロイ、純鉄などを用いてもよい。
【００２８】
一方、本発明の磁気検出器の製造方法は、プリント基板の磁気センサ実装表面と平行する磁束を検出する面実装型の磁気センサと棒状の磁性体とを用い、プリント基板の同一面において磁性体の長手方向を磁気検出方向に向けて当該磁性体を磁気センサの磁気検出方向の片側面又は両側面に接触又は接近させて実装するように、プリント基板の同一面の所定位置に半田を印刷するとともに接着剤を塗布し、半田印刷部に磁気センサを実装するとともに、接着剤塗布部に磁性体を実装し、リフロー炉により磁気センサ及び磁性体をプリント基板の同一面に固着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、プリント基板における磁気センサの実装面と同一面において、磁性体の長手方向を磁気検出方向に向けて当該磁性体を磁気センサの磁気検出方向の片側面又は両側面に接触又は接近させ、かつ熱硬化性樹脂又は弾性体によりプリント基板に実装した構成としてあるため、
１）磁気の検出感度が極めて高感度である。
２）自動組立が可能となるため安価となる。
３）構造が簡単なため小型化がかのうとなる。
４）筐体にかかる応力によって磁性体の磁気収束部(端部)が破壊することが少な          い。
５）品質が良い。
を有する磁気検出器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】一実施形態に係る磁気検出器の外観斜視図である。
【図２】同磁気検出器の内部構造を示す斜視図（ａ）、及び同磁気検出器に使用する角柱形の磁性体の斜視図（ｂ）である。
【図３】同磁気検出器において２つの磁性体と磁石との模式的磁力線図である。
【図４】別実施形態に係る磁気検出器の内部構造を示す斜視図である。
【図５】同磁気検出器の製造方法の工程図である。
【図６】従来例（特許文献１記載の発明）に係る磁気検出器の製造方法の工程図である。
【図７】パチンコ台の要部断面図である。
【図８】別の従来例に係る磁気検出器の外観斜視図である。
【図９】図８の磁気検出器の内部構造を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、実施の形態により、この発明を更に詳細に説明する。
【００３２】
その一実施形態に係る磁気検出器を図１（外観斜視図）及び図２の（ａ）（内部構造斜視図）に示す。この磁気検出器１は、ケース３とこのケース３に嵌合により取り付けられたカバー４とで全体の筐体２が構成され、筐体２の一端部から接続端子２１を有するコネクタ２０が現出している。
【００３３】
筐体２の内部には、図２の（ａ）に示すような構造体が収容される。この構造体は、長方形状のプリント基板１０の短辺の端部に沿ってコネクタ２０が位置決めされ、そのリード端子２２がプリント基板１０の一方面（上面）に半田付けされている。このコネクタ２０は、検出された電気的信号を外部の制御回路とやり取りするためのものである。
【００３４】
プリント基板１０の上面において、その長辺の端部寄りの位置には２つの棒状の磁性体Ｆ１，Ｆ２と面実装型の磁気センサＳが直線状に取り付けられている。磁気センサＳは、プリント基板１０の表面（上面）と平行する磁束を検出する面実装型であり、一対の対向検出側面を磁気検出方向（矢印方向）に合わせた状態で、プリント基板１０の半田スクリーンで印刷された半田上に面実装されている。
【００３５】
２つの磁性体Ｆ１，Ｆ２は、前例のマンガン系フェライトからなる角柱形であり、磁気センサＳの磁気検出方向の両側面に接近させて、プリント基板１０に例えば前記熱硬化性樹脂で固着されている。但し、磁性体Ｆ２はコネクタ２０の側面にも固着されている。磁性体Ｆ１，Ｆ２は、図２の（ｂ）に示すように、縦ａ×横ｂ×長さｃ＝１．２×１．２×１０ｍｍの大きさである。なお、磁性体Ｆ１，Ｆ２は必ずしも同一長さである必要はなく、長さに幾分の差があっても何ら問題は無い。
【００３６】
磁性体Ｆ２はコネクタ２０の側面まで延在しているが、これは、磁石Ｍ（図７参照）の検出感度を上げるには磁性体Ｆ１，Ｆ２の長さはできるだけ長い方が良いことと、磁気検出器の小型化を図ることを両立させるためである。
【００３７】
また、この磁気検出器１では、上記の通り磁気センサＳはプリント基板１０の上面と平行する磁束を検出することが条件であるため、磁気センサＳがプリント基板１０の上面と平行する磁気を検出した磁気抵抗を利用し、その磁気抵抗の変化を増幅するアンプ回路等がプリント基板１０に搭載されている。従って、図２の（ａ）には特に示していないが、プリント基板１０の上面には、アンプ回路等を構成するトランジスタ、抵抗器、コンデンサ等の電子部品（チップ部品）が半田付けされている。
【００３８】
このように構成した磁気検出器１は、図７に示すように従来の磁気検出器１２０と同様に、パチンコ台の盤１００の裏面に設置される。この状態において、不正行為をするための磁石Ｍが外面ガラス板１１２に接触され、磁気検出器１の磁気検出方向に磁石Ｍが近づくと、図３に示すように、磁石Ｍの磁束は磁気抵抗の小さな磁性体Ｆ１に収束され入力される。磁性体Ｆ１に収束された磁束は、磁気抵抗の大きな空中には放出されず、磁性体Ｆ１→磁気センサＳ→磁性体Ｆ２を通過した後、空中に放出される。このため、磁気センサＳを通過する磁束密度は磁性体Ｆ１，Ｆ２の大きさや長さに影響されるのであるが、それでも磁性体Ｆ１，Ｆ２を設けた場合の検出感度は磁性体Ｆ１，Ｆ２の無い場合の数倍〜数十倍となり、非常に高感度の磁気検出器が可能となる。
【００３９】
上記磁気検出器１では、２つの磁性体Ｆ１，Ｆ２を使用したが、磁気検出感度が多少低下しても良い場合とか、磁気検出器に大きさの制約等がある場合は、磁性体Ｆ１又はＦ２のいずれかを省いてもよい。その１つの磁性体Ｆだけを用いた場合を図４（内部構造斜視図）に示す。１つの磁性体Ｆの場合は、検出感度の可及的向上を図るため、磁気センサＳをプリント基板１０の短辺の端部側に配置して、磁気センサＳと磁石Ｍとの距離を短くするとともに、磁性体Ｆは前記と同様にコネクタ２０の側面まで延在する長いものとするのが好ましい。
【００４０】
図４のように１つの磁性体Ｆだけを使用した磁気検出器の場合は、磁石Ｍの磁束は磁気センサＳ→磁性体Ｆを通過してから空中に放出されるが、この磁気検出器でも非常に高感度の磁気検出が可能である。
【００４１】
また、図２の（ａ）に示す磁性体Ｆ１，Ｆ２、図４に示す磁性体Ｆは、いずれも磁気センサＳの検出側面に接近させて取り付けてあるが、磁気センサＳの検出側面に接触させてもよい。
【００４２】
次に、上記磁気検出器（図２及び図４）の製造方法について、図５の工程図を参照して説明する。なお、この製造方法では、プリント基板１０や筐体２（ケース３及びカバー４）の厚さが或る程度十分に確保される場合であり、磁性体の接着に前例のエポキシ系熱硬化性接着剤を用いるものとする。
【００４３】
まずステップＳＴ１において、プリント基板上の電子部品の半田付け用のパッドに、半田が半田スクリーンを用いて印刷機により自動的に印刷される。
【００４４】
ステップＳＴ２では、その半田印刷されたプリント基板の指定された座標上、すなわち磁性体の実装固定部に、エポキシ系熱硬化性接着剤がディスペンサにて塗布される。
【００４５】
ステップＳＴ３では、プリント基板上の半田印刷部にコネクタや磁気センサ、トランジスタ、抵抗器、コンデンサ等の電子部品が、接着剤塗布部に磁性体がそれぞれマウンターにより実装される。
【００４６】
ステップＳＴ４では、プリント基板がリフロー炉に送られる。リフロー炉ではおよそ２３０℃の炉温が保持され、所定のスピードでプリント基板が炉内を通過することにより、コネクタや電子部品が半田印刷部に固着されるとともに、磁性体が接着剤塗布部に固着される。これにより、図２や図４に示すような構造体が完成する。
【００４７】
ステップＳＴ５では、その構造体において磁気センサ等が正常に働いているかどうかなどの機能検査が行われる。
【００４８】
ステップＳＴ６では、機能検査をパスした構造体について、ケース及びカバーを組み付けることで、ステップＳＴ７において、磁気検出器として製品が完成する。
【００４９】
この製造方法によると、図５に示したように、ステップＳＴ１〜ＳＴ４（すなわち機能検査）までの工程は自動化されるので、生産効率が良く、磁気検出器を極めて安価に生産することができる。
【００５０】
上記製造方法はプリント基板１０や筐体２が或る程度十分な厚さを確保できる場合であるが、前記の通り磁気検出器の小型化に伴いプリント基板の厚みが０．６ｍｍ程度、筐体２の肉厚が０．５ｍｍ程度と共に薄く、磁性体の接着に前例のシリコン接着剤や変性シリコン接着剤を用いる場合の製造方法も上記製造方法と同様である。この場合、上記の通り、磁性体の取付構造に弾性が付与されることになる。
【００５１】
参考までに、前記特許文献１記載の磁気検出器の製造方法について、図６の工程図を参照して概説する。ステップＳＴ１１は前記ステップＳＴ１と同じであるが、ステップＳＴ１２では半田印刷部にコネクタや磁気センサ等の電子部品を実装するだけであり、ステップＳＴ１３でリフロー炉によりコネクタや磁気センサ等の電子部品を半田付けする。そして、ステップＳＴ１４でプリント基板をケースに組み付け、ステップＳＴ１５で磁性体を組み立て、ステップＳＴ１６でプリント基板や磁性体の所定箇所を接着剤によりケースに固着する。その後、ステップＳＴ１７で機能検査をし、ステップＳＴ１８でカバーを組み付けることで、ステップＳＴ１９において磁気検出器の製品が完成する。
【００５２】
この製造方法では、ステップＳＴ１４〜ＳＴ１８までの工程は全て人手で行われるため、生産効率が悪く、コストも高くなる。
【符号の説明】
【００５３】
１                磁気検出器
２                筐体
３                ケース
４                カバー
１０              プリント基板
２０              コネクタ
Ｓ                磁気センサ
Ｆ，Ｆ１，Ｆ２    磁性体
Ｍ                磁石
【図１】
0005601820.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005601820.tif 000009
【図９】
0005601820.tif 000010