(57)【要約】【課題】クラッパー型の電磁ソレノイド（電磁石）を利用したものでありながら、コンパクトでエネルギー効率が優れ、且つ各部品の精度や組立精度を穏やかにできながらも安定した性能の球発射装置を提供する。【解決手段】コイル４と、固定子５及び可動子６とを備えた電磁石６と、可動子に設けられたハンマー７と、ハンマーにて打撃される球の発射レール９とを有する球発射装置１であって、固定子は、コイルの内径部に位置する内鉄心５ａと、この内鉄心に連設されコイルの外径部の一側に配置されるＬ型の外鉄心５ｂとにより、Ｃ型に形成され、内鉄心の一端部には、電磁石への作動電流の供給により、前記可動子の回動方向に沿って形成された突出頭部２０が近接可能とする吸引凹部１７が形成されている。【選択図】図１
2008132149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルと、固定子及び可動子とを備えた電磁石と、前記可動子に設けられたハンマーと、前記ハンマーにて打撃される球の発射レールとを有する球発射装置において、
前記固定子は、前記コイルの内径部に位置する内鉄心と、この内鉄心に連設され前記コイルの外径部の一側に配置されるＬ型の外鉄心とにより、Ｃ型に形成され、
前記内鉄心の一端部には、前記電磁石への作動電流の供給により、前記可動子の回動方向に沿って形成された突出頭部が近接可能とする吸引凹部が形成されていることを特徴とする球発射装置。
【請求項２】
前記可動子の回動支軸は前記外鉄心に設けられた軸受に枢支されていることを特徴とする請求項１に記載の球発射装置。
【請求項３】
前記突出頭部は、前記可動子の回動方向下流側に向かって突出する截頭台形状に形成され、前記吸引凹部は前記突出頭部が嵌まって近接できる截頭台形状に凹み形成され、
前記ハンマーは前記突出頭部よりも前記回動支軸から遠い半径外側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の球発射装置。
【請求項４】
前記ハンマーを前記球から離間させるためのバイアス装置が備えら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球発射装置。
【請求項５】
ベース板の片面に、前記電磁石、ハンマー、発射レール及びバイアス装置が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の球発射装置。
【請求項６】
前記ハンマーによる前記球打撃時に、前記突出頭部が前記吸引凹部に当接することを防止する 1乃至複数のストッパー手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の球発射装置。
【請求項７】
前記固定子または可動子のどちらか一方には、前記ストッパー手段に対する当接部が合成樹脂材により一体的に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の球発射装置。
【請求項８】
前記ハンマー及びストッパー手段に対する当接部は、合成樹脂製であり、前記可動子に対してアウトサート成形により構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の球発射装置。
【請求項９】
起磁力に対する電磁石の磁束の変化を示すソレノイド磁化特性曲線における下向き凸湾曲の形状からの変曲点を越えた上向き凸湾曲する形状の磁束曲線部位のみを動作領域とすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の球発射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パチンコ機等における球発射装置に係り、より詳しくは、クラッパー型電磁ソレノイドを利用して、発射レールの球発射位置にあるパチンコ玉（以下、単に球という）を遊技盤に向けて発射する装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、パチンコ機における球を発射する装置として、直動型電磁ソレノイドにおける直進動するプランジャの先端に打撃部を備え、プランジャの他端には、戻しバネが組み付けられ、プランジャが発射レールの延長線上に位置するように、支持枠に組み付けられたものがあった（特許文献１参照）。
【０００３】
このものは、発射レールの延長線上に電磁ソレノイドが配置される関係上、パチンコ機の遊技盤の左右方向に長い設置部を必要とし、且つ球に必要な打撃エネルギーを与えるために電磁ソレノイドのコイル部の直径が太くなるので、コンパクト化できないという問題があった。
【０００４】
上記配置の問題を解消するため、特許文献２に記載の発明では、発射レールの延長線から離れた上方位置に直動型電磁ソレノイドを配置し、この電磁ソレノイドのプランジャと発射レールの玉発射位置との間に、プランジャの突出動により回動する発射槌が設けられた構成を提案している。
【０００５】
他方、特許文献３では、クラッパー（フラッパー型ともいう）型ソレノイドのヨークの一端に吸引片（可動子）の基端を回動可能に枢着し、吸引片の中途部にかわし孔を設けて、ソレノイドの鉄心（固定子）の先端がかわし孔内に入り込むように構成する一方、ヨークと吸引片との間に付勢バネを装架し、ソレノイドの吸引解除時に付勢バネの付勢力にて、吸引片の先端に設けられたハンマーで球を打撃する構成が開示されている。また、ヨークと吸引片の間及び鉄心と吸引片との両方に接する弾性電磁体を設けて、吸引開始時の吸引力を高める構成が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７２２２８号公報
【特許文献２】特開平１０−１０８９４５号公報
【特許文献３】特開平１０−２６１５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２の構成では、直動式の電磁ソレノイドのであるので、特許文献２と同じくコイル部の厚さ寸法が大きく、また、回動式の発射槌を離れた位置に配置するので、全体として嵩張る。他方、特許文献２の構成では、球に与える打撃エネルギーは、ソレノイドの磁化によるのではなく、ソレノイドの吸引解除時に付勢バネの付勢力にて付与するものであるので、そのエネルギーの調整手段が別途必要となり、部品点数が多くなって、これもコンパクトにできないという問題は解消できないのであった。
【０００７】
本発明は、上記の従来の問題点を解決すべくなされたものであって、クラッパー型の電磁ソレノイド（電磁石）を利用したものでありながら、コンパクトでエネルギー効率に優れ、且つ各部品の精度や組立精度を穏やかにできながらも安定した性能の球発射装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明の球発射装置は、コイルと、固定子及び可動子とを備えた電磁石と、前記可動子に設けられたハンマーと、前記ハンマーにて打撃される球の発射レールとを有する球発射装置において、前記固定子は、前記コイルの内径部に位置する内鉄心と、この内鉄心に連設され前記コイルの外径部の一側に配置されるＬ型の外鉄心とにより、Ｃ型に形成され、前記内鉄心の一端部には、前記電磁石への作動電流の供給により、前記可動子の回動方向に沿って形成された突出頭部が近接可能とする吸引凹部が形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の球発射装置において、前記可動子の回動支軸は前記外鉄心に設けられた軸受に枢支されているものである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の球発射装置において、前記突出頭部は、前記可動子の回動方向下流側に向かって突出する截頭台形状に形成され、前記吸引凹部は前記突出頭部が嵌まって近接できる截頭台形状に凹み形成され、前記ハンマーは前記突出頭部よりも前記回動支軸から遠い半径外側に設けられているものである。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の球発射装置において、前記ハンマーを前記球から離間させるためのバイアス装置が備えられているものである。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の球発射装置において、ベース板の片面に、前記電磁石、ハンマー、発射レール及びバイアス装置が配置されているものである。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の球発射装置において、前記ハンマーによる前記球打撃時に、前記突出頭部が前記吸引凹部に当接することを防止する 1乃至複数のストッパー手段を有するものである。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の球発射装置において、前記固定子または可動子のどちらか一方には、前記ストッパー手段に対する当接部が合成樹脂材により一体的に形成されているものである。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の球発射装置において、前記ハンマー及びストッパー手段に対する当接部は、合成樹脂製であり、前記可動子に対してアウトサート成形により構成されているものである。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の球発射装置において、起磁力に対する電磁石の磁束の変化を示すソレノイド磁化特性曲線における下向き凸湾曲の形状からの変曲点を越えた上向き凸湾曲する形状の磁束曲線部位のみを動作領域とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、電磁石の固定子は、そのコイルの内径部に位置する内鉄心と、この内鉄心に連設され前記コイルの外径部の一側に配置されるＬ型の外鉄心とにより、Ｃ型に形成され、前記内鉄心の一端部には、前記電磁石への作動電流の供給により、前記可動子の回動方向に沿って形成された突出頭部が近接可能とする吸引凹部が形成されており、前記可動子にハンマーが設けられているので、コイルへの通電により可動子の突出頭部が固定子の吸引凹部に電磁吸引されるといういわゆるＣ型ソレノイドを構成することができ、その電磁吸引によりハンマーにて、パチンコ玉等の球を直接打撃して発射できるから、球発射装置をコンパクトにできる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、前記可動子の回動支軸は前記外鉄心に設けられた軸受に枢支されているものであるので、この枢支部のクリアランスを少なくできると共に、軸受を磁性体にて構成することが簡単である。また、軸受を介して固定子から可動子へと磁路（磁気回路）を形成でき、固定子から可動子への磁路の形成時の損失を少なくすることができる。また、軸受を鋼材を使用した転がり軸受とすれば、可動子の回動時のガタつき最小限に抑えることができて、ハンマーの打撃部の球への打撃点がブレることがなく、安定した球飛びを実現することができるという効果を奏する。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、前記ハンマーが前記突出頭部よりも前記回動支軸から遠い半径外側に設けられていることと、前記突出頭部は、前記可動子の回動方向下流側に向かって突出する截頭台形状に形成され、前記吸引凹部は前記突出頭部が嵌まって近接できる截頭台形状に凹み形成されていることとが相俟って、電磁吸引力が最大のとき、即ち、可動子がコイルの外端面に邪魔されずに、コイルの外端面に可動子の側面が最も接近するとき、固定子の開口凹部である吸引凹部に、可動子の突出頭部が嵌まり込んで、吸引凹部と突出頭部との隙間（クリアランス）が最小になるようにすることができ、ハンマーの打撃部が初期位置（戻し位置）から、球に打撃力を与えるまでの打撃ストロークを長くすることができ、且つ、コンパクトな固定子と可動子との構成で、打撃効率の良い球発射装置を提供することができるという顕著な効果を奏することができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、前記ハンマーを前記球から離間させるためのバイアス装置が備えられているものである。従って、球を水平方向に発射する場合のバイアス装置の圧縮コイルバネの付勢力を、上記可動子が自重により下向きに自由回動する程度に小さくすることで、コイル通電時の電磁吸引力に抗するバイアス力を小さくして、球発射力を高めることに寄与できる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、ベース板の片面に、前記電磁石、ハンマー、発射レール及びバイアス装置が配置されているものであるので、球発射装置を、パチンコ玉遊技装置の取付盤面への取付制約を軽減することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、前記ハンマーによる前記球打撃時に、前記突出頭部が前記吸引凹部に当接することを防止する 1乃至複数のストッパー手段を有するものであるので、電磁石への通電時間（ＯＮ−Ｔｉｍｅ）が定格を越えた場合、或いは可動子が固定子の内鉄心から強い吸引力を受けたときに、前記突出頭部が前記吸引凹部に当接することを防止して、可動子や内鉄心が変形したり損傷するのを防止し、耐久性を向上させることができる。特に、突出頭部が吸引凹部に衝突することを繰り返すと、両部分の形状が変化してしまい、所要動作隙間（クリアランス）の距離が不均一になるなど、電磁石による吸引力の特性が初期の状態から変化し、劣化するので、この現象をなくすることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、前記固定子または可動子のどちらか一方には、前記ストッパー手段に対する当接部が合成樹脂材により一体的に形成されているものであるから、当接部の構造が簡単となり、製造コストを低減することができる。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、前記ハンマー及びストッパー手段に対する当接部は、合成樹脂製であり、前記可動子に対してアウトサート成形により構成されているので、ハンマーと可動子との一体性（固定）が良好となる。特に、可動子の板厚方向に貫通する連結部がハンマー部分と一体的にアウトサート成形すれば、可動子に対してハンマーの脱落を確実に防止できる。
【００２５】
請求項９に記載の発明によれば、電磁石に与える駆動電流波形が上向き凸湾曲の形状からの変曲点を越えた下向き凸湾曲する形状の曲線部位のみを動作領域とすることを特徴とするものであるので、固定子や可動子の寸法精度、特に突出頭部と吸引凹部の截頭台形状の寸法精度や、固定子に対する可動子の組み付け精度誤差による最小クリアランスの許容誤差を厳しく設定しなくても、ハンマー７における打撃部による球に与える打撃エネルギーのバラツキが少なくでき、玉飛びのバラツキを少なくできるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明を実施するための形態について、本願発明の球発射装置１の第1 実施形態を示す図１〜図６を参照して説明する。図１は球発射装置１の正面図である。金属製のベース板２には、球発射装置１の全ての構成部品を組み付けする。構成部品は、コイル４、固定子５、可動子６、これらの部品からなるクラッパー型ソレノイド（電磁石）３、可動子６に固定されたハンマー７、発射レール９、バイアス装置１０、複数のストッパー手段１１ａ〜１１ｃ等である。
【００２７】
図１に示すように、固定子５は、筒状のコイル４の筒内に配置される内鉄心５ａと、この内鉄心５ａの基端に連接される正面視Ｌ字状の外鉄心５ｂとからなる。内鉄心５ａ及び外鉄心５ｂは軟質磁性体である珪素鋼板を多数枚積層したものであるが、鉄ニッケル合金（パーマロイ）板のような高透磁率合金を使用しても良いし、軟質フェライトを所定の形状に圧縮成形後、焼成したものであっても良い。
【００２８】
実施形態では、珪素鋼板を内鉄心５ａと外鉄心５ｂとが一体化された固定子５を得るために正面視Ｃ型（コ字型）に打ち抜き形成されている。磁性板を積層する場合は、図示の複数の個所においてかしめピン１２等によりカシメ固定されている。外鉄心５ｂの部分の積層の最下位置と最上位置には、Ｌ字状の金属製の補強板１３、１３が配置され、最下位置の補強板１３とベース板２との間にはシールド（磁気遮蔽）用の樹脂板１４が介挿されている（図３参照）。
【００２９】
そして、固定子５は複数の位置決めピン１５及び複数の止めネジ１６により、ベース板２に対して正確な設置位置で固定される。内鉄心５ａの先端部（後述する可動子６の突出頭部２０と対向して近接可能な個所であり、 磁極面））には、開口磁極面である吸引凹部１７が形成されている（図１、図２参照）。この吸引凹部１７は、その底面１７ａが平坦であり、一対の側面が開放方向に広がる傾斜面１７ｂ、１７ｃを有する截頭台形状に形成されている。
【００３０】
可動子６も固定子５と同様に珪素鋼板等の磁性体の板を多数枚積層して形成され、図６（ａ）に示す複数の個所においてかしめピン１２等によりカシメ固定されている。可動子６には突出頭部２０が一体的に突出形成されている。コイル４に通電されたとき、内鉄心５ａの上述の吸引凹部１７の底面１７ａ及び一対の傾斜面１７ｂ、１７ｃに対して可動子６の突出頭部２０の端面（頂面）２０ａ及び一対の傾斜側面２０ｂ、２０ｃが所定の動作隙間（クリアランス）をもって近接するように、吸引凹部１７と突出頭部２０とがほぼ相似形である截頭台形状に形成されている（図６（Ｂ）ｂ参照）。
【００３１】
上記のように、吸引凹部１７及び突出頭部２０が截頭台形状に形成されて、底面１７ａ及び端面（頂面）２０ａの対面する側の面積を吸引凹部１７の開口端部、突出頭部２０の可動子６に対する付け根部の断面積より小さくなるように設定することにより、可動子６を初期位置に戻したとき、吸引凹部１７と突出頭部２０との隙間（クリアランス）が必要以上に大きくならず、所定の初期位置（戻し位置、図２の可動子６の実線位置）での初期吸引力が極端に小さくなることを防止することができる。また、回動支軸２４の回りに回動する可動子６における突出頭部２０の回転接線方向の吸引力を可及的に増大することに寄与できる。
【００３２】
ハンマー７は可動子６にアウトサート成形により一体化されており（図６（ａ）参照）、可動子６の板厚方向に貫通する連結部７ａを複数有することにより、ハンマー７が可動子６に対して脱落不能となっている。
【００３３】
可動子６の支軸孔２１（回動支軸２４）の中心から突出頭部２０までの距離Ｌ１よりも長い（半径方向外側）位置（距離Ｌ２）に、前記ハンマー７の打撃部２２は位置する。可動子６におけるハンマー７取付側（半径方向外側）の回転モーメント（慣性モーメント）を小さくするため、このハンマー７取付側の磁性体の積層枚数を少なくして段付部６ａが形成された個所にハンマー７が一体的に形成されている。また、同じく回転モーメントを小さくするために、可動子６の先端側に中空孔６ｂが穿設されている。これらにより、可動子６全体の軽量化を図ることができる。
【００３４】
玉飛びを安定して行うためには、ハンマーが玉に衝突して後、ハンマーが玉と接触している間、玉に加速力を与え続ける必要がある。そのために駆動パルス巾を長くしたり可動子の寸法を大きくし慣性モーメントを増やす方法が考えられる。しかし一方で玉がハンマーから離れて後の可動子の持つ運動エネルギーも増えることとなり、後述する第１ストッパ手段２７や第２ストッパー手段２８との衝突エネルギーが増大する。その結果、ストッパ消費エネルギーが増えエネルギー効率は悪くなると同時に各ストッパー手段にかかる応力は大きくなる。
【００３５】
駆動パルスについて実施形態では打撃する手前でＯＦＦさせている。玉打撃力の源泉は、ソレノイドの吸引によって得られる可動子６の運動エネルギーである。前述したように可動子６の質量は発射性能に大きく影響する。また可動子６への各種力の作用点も性能に影響を及ぼす。
【００３６】
可動子６に作用する各種力の作用点については、ソレノイド吸引力の作用点は可動子６の回転運動における重心（質量の中心）位置で、打撃力の作用点は撃心（運動量の中心、俗に言うスイートスポット）位置で、第１ストッパ手段２７による反力の作用点はストッパへの負担を軽くするために可動子６の回転半径の最も外側に配置するのが効率が良い。
【００３７】
可動子６におけるこれらの３つの力の作用点は、可動子６の回動支軸２４から近い順にソレノイド吸引部、ハンマー打撃部、第１ストッパ手段２７としている。
【００３８】
可動子６が同一の長さで、Ｌ１とＬ２のリンク比を大きく取ると、ソレノイドギャップが一次比例的に小さくなるが吸引力は２乗に比例して増加するためハンマー７による球（玉）２３に与える打撃エネルギーを大きくすることができる。しかし吸引〜打撃の動作時間が短くなり、かわりに磁路を形成する部品のより高い加工精度が必要となる。法令で定められた１分で１００発の球（玉）２３発射の打撃サイクル６００ｍｓに対し、現状駆動パルス７ｍｓをさらに短くすることのメリットはない。
【００３９】
実施形態ではＬ１は３２ｍｍ、Ｌ２は５４ｍｍ（Ｌ１を１とする時、Ｌ２は１．４程度）、Ｌ３（回動支軸２４から第１ストッパー２７の作用点までの距離）は６３ｍｍとしている。
【００４０】
可動子６の質量については、吸引位置での等価質量が約６倍、打撃位置での等価質量は球２３の質量の約２倍となっている。可動子６の重心は回動支軸２４から２２ｍｍ、打撃部２２の撃心は４０ｍｍの位置にある。
【００４１】
他社の玉発射の入力エネルギー１０００〜３０００ｍＪに対し本実施形態では７００ｍＪ程度の省エネで、かつ安定した発射性能の玉発射装置１を提供することができる。
【００４２】
さらに、ハンマー７にはパチンコ玉（球）２３に打撃を与える打撃部２２が一体的に形成されている。ハンマー７の合成樹脂材は、球２３との繰り返しの衝突に対する抵抗力（耐疲労強度）が高く、且つ適度な圧縮弾性力（打撃反発力）を有し、さらに、高成形性、高摺動性、耐摩耗性の高い材料であることが好ましく、例えば、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、熱可塑性ポリエステルエラストマー（商品名：「ハイトレル」）等が挙げられる。
【００４３】
前記固定子５の外鉄心５ｂ一側部である一対の補強板１３には、可動子６の基端の支軸孔２１に嵌合する回動支軸２４を回転抵抗少なく回動可能に軸支するための一対の軸受（ころがり軸受）２５が固定されている（図３参照）。
【００４４】
発射レール９は、合成樹脂製の断面Ｌ型の発射台２６と共にベース板２に止めネジ１６などにより固定されている。発射レール９は球２３が載置される案内面（滑り面）がＶ字状に形成されている。発射レール９の案内面と対向する発射台２６の天井部２６ａのうちハンマー７による発射開始部には、球２３が可動子６側に脱落しないようにするための傾斜部２６ｂが設けられている。
【００４５】
本発明の球発射装置１には、複数のストッパー手段が設けられている。第１のストッパー手段２７は可動子６の先端側（ハンマー７の打撃部２２よりも、回動支軸２４からの半径方向の距離の遠い個所）と対峙するベース板２に固定されたものであって、硬質ゴムや合成樹脂製の耐摩耗性を有するブロック体２７ａが保持体２７ｂに嵌合固定され、保持体２７ｂがベース板２にネジ止めされている構成である。コイル４に通電し、図２の矢印Ａ方向（吸引回動方向）に回動する可動子６の突出頭部２０が吸引凹部１７に吸引接近される。この動作（打撃動作）により、発射レール９上の発射開始部の球２３をハンマー７の打撃部２２で打撃した後に、可動子６の先端側に一体的に形成された当接部６ｃが第１のストッパー手段２７のブロック体２７ａの先端面に衝突するように構成されている。
【００４６】
第２のストッパー手段２９は、上記当接部６ｃがブロック体２７ａの先端面に衝突した後、上記内鉄心５ａによる突出頭部２０の吸引力のために突出頭部２０が吸引凹部１７に最接近した状態で、突出頭部２０と吸引凹部１７との間に微小の所要の動作隙間を保持するため（突出頭部２０が吸引凹部１７に衝突させないため）のものである。この第２のストッパー手段（突起部）２９は、内鉄心５ａの端面に一体的に形成されたものであり、第２のストッパー手段（突起部）２９に対する当接部２８は耐摩耗性の優れたハンマー７と一体的に形成された突起部であり、この突起部は可動子６における突出頭部２０の付け根近傍に位置する。第２のストッパー手段の他の実施形態として、内鉄心５ａの端面側に合成樹脂材の部品を設け、これに当接する当接部を可動子６またはハンマー７にそれぞれの材質にて一体成形しても良い。
【００４７】
上記第１及び第２のストッパー手段２７、２９という二段階ストッパーの構成にすることにより、１つストッパー手段では、吸収しきれない衝突の衝撃力を効率良く吸収できる。また、１つのストッパー手段では、可動子６の特定の個所に過大な外力（衝撃力）が作用して、その繰り返し衝撃により、可動子６が変形したり損傷し易いが、これを防止し、耐久性を向上させるためである。特に、突出頭部２０が吸引凹部１７に衝突することを繰り返すと、両部分の形状が変化してしまい、所要動作隙間（クリアランス）の距離が不均一になるなど、電磁石による吸引力の特性が初期の状態から変化し、劣化するので、この現象をなくするためである。
【００４８】
第３のストッパー手段３０は、可動子６の突出頭部２０が固定子５の吸引凹部１７から最も離間した初期位置（戻し位置）を設定するためのものであって、同じく耐摩耗性を有する合成樹脂製のブロック体３０ａがベース体２にネジ３１などにて固定された構成である。なお、可動子６の初期位置（戻し位置）の調整を可能にするため、円柱状のブロック体３０ａの中心線から偏心した位置に取付孔（図示せず）を開ける。この取付孔を通してネジ３１を介してブロック体３０ａの周面に対する可動子６の背面に一体的に形成された当接部６ｄに対する当接位置を変更調節できる。
【００４９】
固定子５による可動子６の吸引が解除（コイル４への通電解除）されたとき、上記可動子６を初期位置（戻し位置）に戻すためのバイアス装置（付勢手段）１０は、外鉄心５ｂとコイル４の外面との間（可動子６の回動支軸２４とコイル４の外面との間）等に配置され、可動子６の吸引側側面を戻し方向、図２の矢印Ｂ方向に押圧する圧縮コイルバネ３４の基端が、ベース板２に固定されたブラケット３５の丸軸部３５ａに被嵌されている（図１、図２参照）。
【００５０】
なお、固定子５よりも可動子６が下方に位置して、可動子６の吸引が解除されたときに、当該可動子６の自重により、第３のストッパー手段３０の位置（初期位置（戻し位置）に戻る構成であるときには、バイアス装置１０は特に必要としない。このような場合には、コイルの通電により、可動子６（ハンマー７）は上向きに回動し、上向きの打撃部２２にて球２３を上向きに発射できるように球発射装置１の配置の向きを設定することができる。
【００５１】
従って、球２３を水平方向に発射する場合のバイアス装置１０の圧縮コイルバネ３４の付勢力を、上記可動子６が自重により下向きに自由回動する程度に小さくすることで、コイル通電時の電磁吸引力に抗するバイアス力を小さくして、球発射力を高めることに寄与できる。
【００５２】
例えば、図９の模式図に示すように、球２３の発射角度θにおける可動子６の重心位置換算の戻しバネ力Ｆｒとするとき、ｍｇ sinθ＋Ｆｒ＝ｍｇなる関係式から導かれる値とすれば、異なる発射角度θｘに対して、戻しバネの変更のみで対応できることになる。上記の式で、ｍは可動子６の等価質量、ｇは重力加速度である。
【００５３】
即ち、バイアス装置１０である圧縮コイルバネ３４の付勢力を、可動子６が自重により下向きに自由回動する程度に小さくすることで、球２３の発射角度θに応じて、固定子５、可動子６、コイル４などを変えることなく、圧縮コイルバネ３４の付勢力を、        ｍｇ（１− sinθ）で与えることができ、且つコイル通電時の電磁吸引力に抗するバイアス力を小さくして球発射力を高めることができる。また、バイアス装置１０である圧縮コイルバネ３４の配置位置を、可動子６の吸引位置（固定子５の吸引凹部１７に対する突出頭部２０）の位置よりも回動支軸２４に近い位置に配置することにより、圧縮コイルバネ３４のバネ長さ変化が小さく、ｍｇ（１− sinθ）（＝一定値）を付勢するのに有利となる。
【００５４】
図１０に示す第２実施形態では、固定子５における内鉄心５ａの先端部の吸引凹部４０と、可動子６の突出頭部４１との正面視の形状は、吸引凹部４０の底面４０ａ及びこれに対面する突出頭部４１の頂面４１ａの面積を小さくする一方、吸引凹部４０における可動子６の回動方向に沿う一対の側面４０ｂ、４０ｃ及び、突出頭部４１における可動子６の回動方向に沿う一対の側面４１ｂ、４１ｃを、当該可動子６の回動支軸２４を中心とする半径の円弧面に形成され、前記一対の側面４０ｂ、４０ｃから底面４０ａまで、及び前記一対の側面４１ｂ、４１ｃから頂面４１ａまでの側面を截頭台形状に形成してある。したがって、可動子６が初期位置（戻し位置）にあるときの、一方（半径の小さい側）の側面４０ｃ  ４１ｃ間の隙間（クリアランス）を小さくできる。その結果、ストローク初期の吸引力を増し、ストローク末期の吸引力の増加を穏やかにすることができる。なお、その他の部品（部材）等の構成は、第１実施形態と同じであるので、同じ構成については、同じ符号を付して、詳細な説明は省略する。また、作用、効果についても、第１実施形態とほぼ同じである。
【００５５】
図７は、本発明のクラッパー型ソレノイド（電磁石）３のソレノイド磁化特性曲線Ｓ（以下、単に特性曲線Ｓという）を示し、横軸は起磁力Ｕ（単位：AT、アンペアターン）、縦軸は磁束Φ（単位：Wb) である。この特性曲線Ｓの特徴は、原点Ｏから変曲点Ｓｈまでの前段階の領域Ｓ１では、任意の値の起磁力の時の特性曲線Ｓにおける接線勾配が起磁力Ｕの増大に伴って増加傾向にある。変曲点Ｓｏを越えた後段階の領域Ｓ２では、初期の段階では、任意の値の起磁力の時の特性曲線Ｓにおける接線勾配が起磁力Ｕの増大に伴って減少傾向にある。言い換えると、前段階の領域Ｓ１では特性曲線Ｓが下向き凸湾曲の形状であり、後段階の領域Ｓ２では上向き凸湾曲の形状を呈する。本発明では、変曲点Ｓｈにおける起磁力Ｕはほぼ1200（AT) であり、そのときの磁束密度（磁束Φの値を吸引凹部４０の開口面の断面積（実施形態では６ｍｍ×８ｍｍ）で割った値）はほぼ1.4(Wb/m2 ) であった。
【００５６】
図８（ａ）は本発明の電磁石３を駆動するために加えた電圧パルスＰとそのときの駆動電流波形Ｉ、並びに打撃部２２の吸引凹部１７（４０）の底面１７ａ（４０ａ）に対する突出頭部２０（４１）の頂面２０ａ（４１ａ）の接近方向の距離Ｘｔ（図２でＸ軸方向に沿う距離）の時間ｔに対する変化の状態を示す。印加する電圧パルスＰの幅を長く設定することにより、駆動電流波形Ｉが上向き凸湾曲する部位から変曲点Ｉｈを経て下向き凸湾曲する部位と、所定の最大電流値Ｉｍ（定電流回路による制限値）の部位とに亘るように、電磁石３に電流を与えるものである。
【００５７】
本発明では、上記変曲点Ｉｈ以上の駆動電流波形を利用するため、駆動パルスＰの印加時間が長くなり、その分余計なエネルギーを必要とするが、後述のごとく、固定子５や可動子６の寸法精度、特に突出頭部２０（４１）と吸引凹部１７（４０）の截頭台形状の寸法精度や、固定子５に対する可動子６の組み付け精度誤差による最小クリアランスの許容誤差を厳しく設定しなくても、ハンマー７における打撃部２２による球２３に与える打撃エネルギーのバラツキが少なくでき、球２３の玉飛びのバラツキを少なくできるという効果、逆にいえば、可動子６、ひいてはハンマー７のストローク調整巾を増加させることができるため、打撃部２２による球２３に与える打撃エネルギーの強弱の調整（玉飛びの強弱の調整）が容易になる。
【００５８】
本発明の第１実施形態の製品では、前記変曲点Ｉｈにおける電流値はほぼ3.1Aであった。このような変曲点Ｉｈが顕れることが、本発明での、起磁力Ｕに対する電磁石３の磁束Φの変化を示すソレノイド磁化特性曲線Ｓにおける変曲点Ｓｈを越えた磁束Φの飽和領域（後段階の領域Ｓ２）のみを動作領域とすることを査証するものである。
【００５９】
なお、図８（ｂ）に示す参考のための電流波形は、従来技術（特開平５−３１２３０号公報や特開平８−１４１１５４公報）に示されるものである。
【００６０】
特開平５−３１２３０号公報では、パチンコ玉を打撃する打球杆を駆動するソレノイドの駆動回路に、発射用のトリガパルスにより駆動されると共にスイッチング機能を有するオン時間計算回路を接続して、ソレノイドの駆動時間を１つの駆動パルス幅に対応させると共に、駆動パルスのパルス幅を制御する手段を備えて、打球杆の打撃力を制御する構成が開示されている。その場合、公報の図２に示すように、１つの駆動パルス幅に対応する駆動電流波形は、上向き凸湾曲の曲線部を利用したものである。
【００６１】
特開平８−１４１１５４公報では、パチンコ玉の発射杆の駆動用ソレノイドに入力する電流の立ち上がりカーブを大小に制御することにより、玉の飛び量を制御することが開示されており、この駆動電流波形は、上向き凸湾曲の曲線部を利用したものである。これらの電流波形を見て分かるように（図８（ｂ）参照）、途中に変曲点が顕れていない。
【００６２】
本発明では、上述のように、特性曲線Ｓ（図７参照）において、起磁力Ｕが一定の割合で増大するとき、磁束Φ（磁束密度）の増大変化率が小さい範囲（曲線の接線勾配が小さい範囲、後段階の領域Ｓ２）を利用することにより、起磁力ΔＵ２を大きく変化させても、磁束Φ（磁束密度）が少ししか変化しない。換言すると、起磁力の変化要素となる、ソレノイド（電磁石）の固定子５や可動子６の寸法精度、特に突出頭部２０（４１）と吸引凹部１７（４０）の截頭台形状の寸法精度や、固定子５に対する可動子６の組み付け精度誤差による最小クリアランスの許容誤差を厳しく設定しなくても、ハンマー７における打撃部２２による球２３に与える打撃エネルギーのバラツキが少なくでき、球２３の玉飛びのバラツキを少なくできるという効果、逆にいえば、可動子６、ひいてはハンマー７のストローク調整巾を増加させることができるため、打撃部２２による球２３に与える打撃エネルギーの強弱の調整（玉飛びの強弱の調整）が容易になる。
【００６３】
上記に対して、図７において、起磁力ΔＵ１が一定の割合で増大するとき、磁束Φ（磁束密度）の変化が大きい範囲（曲線の接線勾配が大きい範囲）では、起磁力ΔＵ１を少し変化させるだけで、磁束Φ（磁束密度）の変化が大きいから、起磁力の変化要素となる、突出頭部２０（４１）と吸引凹部１７（４０）の截頭台形状の寸法精度や、固定子５に対する可動子６の組み付け精度誤差が少しあるだけで、ハンマー７における打撃部２２による球２３に与える打撃エネルギーのバラツキが大きくなる。ひいてはハンマー７のストローク調整巾が少ないため、打撃部２２による球２３に与える打撃エネルギーの強弱の調整（玉飛びの強弱の調整）が困難になるのである。
【００６４】
なお、図示しないが、電磁石３に通電する駆動制御回路には、ソレノイド通電時間が長くなった場合、駆動パルスの（ＯＮ−Ｔｉｍｅ）が一定の上限値を越えないようにする安全回路が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】球発射装置の正面図であり、ハンマーの打撃部で球を打撃した瞬間の可動子の位置を実線で示す。
【図２】球発射装置の正面図であり、ハンマーが初期位置あるときを実線で示す。
【図３】図１の III−III 線矢視断面図である。
【図４】図１のIV−IV線矢視図（下面図）である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線矢視断面図である。
【図６】（ａ）は可動子（ハンマー付き）の一部を断面で示す側面図、（ｂ）は可動子（ハンマー付き）の正面図である。
【図７】本発明によるソレノイド磁化特性曲線Ｓである。
【図８】（ａ）は本発明の電磁石３を駆動するために加えた電圧パルスＰ、駆動電流波形Ｉ、並びに吸引凹部１７（４０）の底面１７ａ（４０ａ）に対する打撃部２２の突出頭部２０（４１）の頂面２０ａ（４１ａ）の接近方向の距離Ｘｔ（図２でＸ軸方向に沿う距離）の時間ｔに対する変化の状態を示す図、（ｂ）は従来技術の駆動電流波形とソレノイドの移動距離を示す図である。
【図９】バイアス装置の戻しバネ力の換算を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１      球発射装置
２      ベース板
３      電磁石
４      コイル
５      固定子
６      可動子
７      ハンマー
９      発射レール
１０      バイアス装置
１７、４０    吸引凹部
２０、４１    突出頭部
２２    打撃部
２４    回動支軸
２５    軸受                                                                    ２７、２９、３０    ストッパー手段
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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