(57)【要約】 【課題】球均し用の部材を用いる必要がなく、小型化が可能な弾球遊技機の球整列レールを提供する。【解決手段】上流側の多段一列の球を一段一列に整列して下流側に流下させる凹溝状の傾斜通路３が設けられた弾球遊技機の球整列レールにおいて、傾斜通路３の底面３１に、上流側から下流側にかけて相互に離間し、その上縁部３５で球を支承して球の角速度を徐々に減速させる短側壁３３を複数対立設する。短側壁３３の後には、球が一点で接触して転動する平坦部３７を設ける。また、短側壁３３を、上流側から下流側にかけて徐々に高くなるものとして、その下流側端部に段差３６を設けて、球の最下部が傾斜通路３の底面３１と同等以上に高く支承されるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側の多段一列の球を一段一列に整列して下流側に流下させる凹溝状の傾斜通路が設けられた弾球遊技機の球整列レールにおいて、
傾斜通路の底面に、上流側から下流側にかけて相互に離間し、その上縁部の２点で球を支承して回転させる短側壁を、立設したことを特徴とする弾球遊技機の球整列レール。
【請求項２】
短側壁を複数対連続して設け、拡幅された短側壁の下流側端部の上縁部を、次の短側壁の入口で急激に狭めて球を増速させるようにした請求項１に記載の弾球遊技機の球整列レール。
【請求項３】
短側壁の後に、球が一点で接触して転動する平坦部を設けて、平坦部で球を増速させるようにした請求項１に記載の弾球遊技機の球整列レール。
【請求項４】
短側壁を、上流側から下流側にかけて徐々に高くなるものとして、その下流側端部にて球を次の短側壁の上縁部又は平坦部と同等の高さにまで沈み込ませて、球が上下動することなく一直線上を転動するようにした請求項２又は３に記載の弾球遊技機の球整列レール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弾球遊技機の球整列レールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遊技機の裏面には、球タンクと球計数払出装置との間に球整列レールが配設されている。球整列レールは、多段多列に積み重なった球を一段一列の状態の整列して下流側の球計数払出装置に送出するものであるが、従来の球整列レールには、球タンクから複数段で供給された球の流れを単数段に整列させるための、球均し用の種々の部材が備えられていた。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されたものにおいては、球整列レールの上部にローラー型のウエイトを揺動自在に吊設されている。このウエイトによって２段目以上の球に抵抗を与えて単数段に均すことができる。
【０００４】
しかしながら、以上のような球均し用の部材を用いることは、別途部材を必要とし、また組付工数も増加して、部品点数の増大、コストの上昇を招くという問題があった。また、球整列レールの上部にウエイトを設置する空間が必要となって、近年の部品の小型化、省スペース化の流れに支障を来すものであった。
【特許文献１】実開昭６０−１６０８７９号公報  (図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑み、球均し用の部材を用いる必要がなく、小型化が可能な弾球遊技機の球整列レール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】
【０００６】
上記の課題を解決するためになされた本発明の弾球遊技機の球整列レールは、上流側の多段一列の球を一段一列に整列して下流側に流下させる凹溝状の傾斜通路が設けられた弾球遊技機の球整列レールにおいて、
傾斜通路の底面に、上流側から下流側にかけて相互に離間し、その上縁部の２点で球を支承して回転させる短側壁を、立設したことを特徴とするものである。
【０００７】
上記した発明において、短側壁を複数対連続して設け、拡幅された短側壁の下流側端部の上縁部を、次の短側壁の入口で急激に狭めて球を増速させることができ、短側壁の後に、球が一点で接触して転動する平坦部を設けて、平坦部で球を増速させることもできる。
【０００８】
さらに、短側壁を、上流側から下流側にかけて徐々に高くなるものとして、その下流側端部にて球を次の短側壁の上縁部又は平坦部と同等の高さにまで沈み込ませて、球が上下動することなく一直線上を転動させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明は、傾斜通路の左右に設けた短側壁の上縁部で球を２点支持させたうえに、この上縁部を下流側に向けて離間させるので、球の角速度に変化をつけることで球の速度を変えることができる。
請求項２の発明は、短側壁の下流側端部で減速された球を、次の短側壁の入口で急激に増速することができるので、前後の球の間に隙間を形成して上段の球をこの隙間に割り込ませて、球を均すことができる。
請求項３の発明は、短側壁の下流側端部で減速された球を、次の平坦部で急激に増速さすることができるので、前後の球の間に隙間を形成して上段の球をこの隙間に割り込ませて、球を均すことができる。
請求項４の発明は、短側壁の下流側端部にて、球を次の短側壁の上縁部または平坦部と同等の高さにまで沈み込ませるので、球を上下動させることなく円滑に球均しを行え、高速に払い出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１〜３は、球タンク１に接続された球整列レール２を示す図である。球タンク１内には、球が多数段の状態で貯留されている。球整列レール２には凹溝状の傾斜通路３が２本設けられている。傾斜通路３は、傾斜する底面３１と左右の側壁３２とを有する。また、球整列レール２の上部には、ゴミの混入を防止するカバー４が施蓋されている。
【００１１】
球タンク１内の球は、底面が湾曲状に形成された球導入部２１より多段一列の状態で傾斜通路３内に取り込まれ、この中で一段一列の状態に均されたうえに、球出口２２から球計数払出装置（図示していない）に送り込まれる。
【００１２】
第１の実施形態の傾斜通路３を、図２〜５に示す。傾斜通路３の底面３１の左右両側には、上流側から下流側にかけて（図では右方から左方にかけて）相互に離間する短側壁３３が所定間隔をおいて複数対立設されている。短側壁３３の間は凹窪部３４に形成してある。そして、前後の短側壁３３の間には平坦部３７が設けられている。この実施形態においては、左右の短側壁３３の間隔は、最大でも球の直径よりも狭くなしてある。そして、短側壁３３を底面３１から突出して徐々に高くなるものとしてあるので、短側壁３３の上縁部３５が球を徐々に沈み込ませるように支承する。すなわち、短側壁３３の上流側では上縁部３５は球の中央付近を支承するが、下流側では上縁部３５は球の両側付近を支承するので、球が次第に凹窪部３４に入り込むようにして、上縁部３５で支承されつつ回転する。
【００１３】
短側壁３３の下流側端部には、図６に示すように段差３６を設けてある。段差３６においては、前述したように、短側壁３３間の幅を球の直径より僅かに狭いものとし、また、短側壁３３の高さを球の半径とほぼ等しい高さとしてあるので、図７に示すように、球を凹窪部３４の底面３１より僅かに浮かせることができる。
【００１４】
そして、平坦部３７の面を、凹窪部３４の底面と連続する高さに形成した場合には、段差３６の直上流で浮き上がっている球が、平坦部３７に落下する。この落下に要する時間は極めて短い。即ち、段差３６の直上流では球はその両端部にて支承され、図８に示すように、段差３６を出た所で、球が平坦部３７に一点接触する。これによって次に述べるような機構によって、段差３６直上流での球の速度と比較して平坦部３７にて急激に増速することができるので、段差３６の出口にて、前後の球の間に隙間Ｓを形成して、上段の球をこの隙間Ｓに割り込ませて球を均すことができる。
【００１５】
なお、図４，６に示すように、凹窪部３４の出口にステップ３８を設けて、平坦部３７の面の高さを、段差３６にて浮き上げられた球の最下面と同等の高さに形成することができる。これによって、球が段差３６から平坦部３７に落下することなく、図６に示すように、一線上を流下させて、球均しを確実に行うことができる。
【００１６】
〈段差部における球の速度及び球の角速度の変化について〉
段差３６の後の平坦部３７における球の増速機構を、図９を用いて以下に説明する。
段差３６前において上縁部３５上を転がる球が持つエネルギーＥ０は、運動エネルギー（上縁部に沿った運動に関する運動エネルギーと球の回転エネルギー）と位置エネルギーとに分けられる。
球の質量をｍ、慣性モーメントをI、段差３６前の速度をｖ0、角速度をω0、段差３６後の速度をｖ、角速度をω、段差３６前後での高さの差をｈとすると、
Ｅ0＝１／２ｍｖ0２＋１／２Ｉω0２＋ｍｇｈ  ・・・(1)
段差３６後の球が持っているエネルギーＥは、
Ｅ＝１／２ｍｖ２＋１／２Ｉω２  ・・・(2)
摩擦によるエネルギーの損失がないと仮定すると、エネルギー保存の法則より両者は等しいので、
Ｅ0＝Ｅ  ・・・(3)、が成立する。
【００１７】
以上の式(1),(2),(3)より、
１／２ｍｖ0２＋１／２Ｉω0２＋ｍｇｈ＝１／２ｍｖ２＋１／２Ｉω２  ・・・(4)
また、球の中心の軌跡は同一直線上にあるため、段差３６の前後ではほとんど球の中心位置は変化しない（ｈ≒０）。よって、ｈ＝０  ・・・(5)、と仮定する。
ここで、段差３６の前後では球が支持されている位置が異なるため、それぞれの位置での断面円の半径をｒ0、ｒとすると、
ω0＝ｖ0／ｒ0  ・・・(6)
ω＝ｖ／ｒ    ・・・(7)
であるので、(4)〜(7)より、
ｍｖ0２＋Ｉｖ0２／ｒ0２＝ｍｖ２＋Ｉｖ２／ｒ２
ｖ２ｒ0２（ｍｒ２＋Ｉ）＝ｖ0２ｒ２（ｍｒ0２＋Ｉ）
ｖ２＝ｖ0２｛ｒ２（ｍｒ0２＋Ｉ）｝／｛ｒ0２（ｍｒ２＋Ｉ）｝  ・・・(8)
ここで、球の半径は５．５mmであるから、
段差３６の入口直近（Ｐ点）での球の周回半径ｒ0を、ｒ0≒０、
段差３６の出口直近（Ｑ点）での平坦部３７における球の周回半径ｒを、ｒ≒５．５、
とすると、(8)より、∴ｖ＞ｖ0となる。
【００１８】
つまり、球の両側付近を支承している状態では、球の上縁部に沿った運動に関するエネルギーの一部が回転エネルギーとして蓄えられる。その後、段差３６を越えて平坦部３７に差しかかった時点で、再び、上縁部に沿った運動に関するエネルギーへと戻されることとなる。よって、段差３６の出口直近で球は急激に増速される。
【００１９】
さらに詳しく第１の実施形態に応じて計算する（ただし、各数値は以下のように仮定した。ｍ＝5.45ｇ、Ｉ＝65.77 g/mm2、ｒ0＝0.5mm、ｒ＝5.5ｍｍ）と、
(6)より、ω0＝ｖ0／0.5
(7)より、ω＝ｖ0／1.08
(8)より、ｖ２＝35ｖ0２、
よって、ω／ω0≒０．４６、ｖ≒５．９ｖ0となり、段差３６の出口直近（平坦部３７の入口）では、段差３６の入口直近より約半分に球の角速度が減少することで、約６倍球が急激に増速されることとなる。よって、段差３６の前と後の球の間に隙間を生じさせて球を崩すことができる。
【００２０】
図１０〜１２に、第２の実施形態である傾斜通路３の要部構造を示す。傾斜通路３の底面３１には、上流側から下流側にかけて相互に離間された短側壁３３が連続して複数設けられている。短側壁３３の下流側端部には、球を浮き上がらせることができる段差３６が設けられている。この段差３６は、球の最下部が傾斜通路３の底面３１と同等以上に高く支承されるように構成されている。また、短側壁３３の上流側端部には、図１３に示すようにステップ３８が設けられて、球が上下動することなく一線上を回転して流下するように構成されている。
【００２１】
以上のように構成されたものにおいては、段差３６を通過した次の短側壁３３入口で急激に増速される。したがって、短側壁を複数連設することによって、球の増速を繰り返し行うことができ、つながった前後の球をばらけさせて多数段の球を一段に均すことができる。
【００２２】
なお、短側壁３３は複数配置するのが望ましいが、一つであっても、段差３６を通過した次の平坦部３７若しくは次の短側壁３３の入口にて急激に増速させて、球を均すことができる。
また、段差３６の入口直近での周回半径ｒ０と段差３６の出口直近での周回半径ｒとの差が大きいほど、急激に増速されるので望ましい。さらに、数々の試作、実験の結果、入口直近での周回半径ｒ０が小さ過ぎると、上縁部３５内の球圧の関係で短側壁３３間に球が挟み込まれることがあった。よって、ｒ０は０．５ｍｍ以上が望ましい。
【００２３】
以上に説明したように、本発明に係る球整列レールは、球の角速度に変化をつけることで球の速度を変えて複数段の球を一段に均すことができる。したがって、球均し部材を用いる必要がないので、部品点数の削減と、球整列レールの小型化を図ることができるという大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】球タンク及び球整列レールの斜視図である。
【図２】球タンク及び球整列レールの平面図である。
【図３】球タンク及び球整列レールの側面図である。
【図４】第１の実施形態である傾斜通路の要部構造を示す斜視図である。
【図５】図４の傾斜通路における球の流下状態を示す斜視図である。
【図６】球を一段に均す状態を説明する傾斜通路の側面図である。
【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】段差にて球を急激増速する状態の説明図である。
【図１０】第２の実施形態である傾斜通路の要部構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０の傾斜通路における球の流下状態を示す側面図である。
【図１２】図１０の傾斜通路における球の流下状態を示す平面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
３  傾斜通路、３１  傾斜通路の底面、３３  短側壁、３５  上縁部、３６  段差、３７  平坦部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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