(57)【要約】【課題】駆動制御に必要とする外部回路との配線本数を削減して配線作業を簡易化し、コストの低減を図る。【解決手段】遊技機における可動体駆動用のステッピングモータに、ユニポーラ２相励磁方式によって駆動される４相ステッピングモータ５ａを用い、この４相ステッピングモータ５ａの回転位置を検出する位置センサ５ｂに直流３線式の光電センサを用いた位置センサ付きステッピングモータ５において、このステッピングモータ５の駆動制御に必要とする外部回路との配線中、位置センサ５ｂの駆動用の２本の配線を、４相ステッピングモータ５ａの駆動用の配線Ｌのうち、各相共通の電源端子＋Ｔへの配線Ｌ５と、相互に反転した通電波形を示す配線Ｌ１，Ｌ３又はＬ２，Ｌ４とに兼用させる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遊技機における可動体駆動用のステッピングモータに、ユニポーラ２相励磁方式によって駆動される４相ステッピングモータが用いられ、この４相ステッピングモータの回転位置を検出する位置センサに直流３線式の光電センサが用いられた位置センサ付きステッピングモータにおいて、
前記光電センサの駆動用端子の一方は前記４相ステッピングモータの各相共通の電源端子に接続され、他方は前記４相中の任意の一相及びこの一相とは反転した通電波形を示す他の相への通電線に各々逆流阻止用のダイオードを介して接続されることを特徴とする位置センサ付きステッピングモータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊技機における回転ドラム等のような可動体を駆動するステッピングモータ、特に位置センサ付きのステッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から遊技機、例えばパチンコ機において、図３に示すように、数字等の複数種の図柄が外周に描かれた回転ドラム１を複数個、軸方向に並べた図柄表示器２を遊技盤面３に配置し、各ドラム１を回転させた後の停止時の図柄（停止図柄）が所定の種類で揃うことにより大当り動作を行なわせるという遊技手法がある。
【０００３】
この場合、回転ドラム１の回転は、始動入賞口４に遊技球（図示せず）が入賞することによって開始される。停止図柄をどのような種類の組合せにするかについては、始動入賞口４への遊技球の入賞時に、パチンコ機の後述主制御回路における抽選等によって決定される。
回転ドラム１は、この決定に基づいて回転制御され、最終的にその決定に従った図柄が表示される位置で正確に停止させる必要がある。そこで、図４に示すように回転ドラム１の駆動に、位置センサ（図示せず）付きのステッピングモータ（基準位置センサ内蔵型ステッピングモータ）５が用いられている。
【０００４】
図５は、このような位置センサ付きステッピングモータの回路をその制御回路及びドライブ回路と共に示す図である。
図示するように、位置センサ付きステッピングモータ５は、モータ本体をなすステッピングモータ５ａと、このステッピングモータ５ａの回転位置を検出する位置センサ５ｂとからなる。そして、上記モータ本体をなすステッピングモータ５ａには、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータが用いられ、位置センサ５ｂには、直流３線式の光電センサが用いられている。
制御回路６は、４相ステッピングモータ５ａをユニポーラ２相励磁方式により駆動し、かつ光電センサ５ｂからの回転位置信号を受ける回路であって、パチンコ機全体を制御する主制御回路７によって制御される。ドライブ回路８は、制御回路６からの駆動（励磁）信号を増幅して４相ステッピングモータ５ａに与える回路である。
なお、出願時において、該当する特許文献は見当たらない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来技術では、上記のようにステッピングモータ５ａに、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータが用いられている。このため、４相ステッピングモータの駆動用の配線Ｌには、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各相の励磁コイル５ａ１〜５ａ４の接地（制御）用の４本と、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各相の励磁コイル５ａ１〜５ａ４への共通電源用の１本との合計５本の配線Ｌ１〜Ｌ５を必要とした。また位置センサ５ｂには、直流３線式の光電センサが用いられ、発光素子駆動用（電源及び接地用）の２本とセンサ出力用の１本との合計３本の配線Ｌ６〜Ｌ８を必要とした。
つまり、全部で８本の配線Ｌ１〜Ｌ８を必要とし、配線作業に手間がかかってコストを上昇させるという問題点があった。なお図３〜図５において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消するためになされたもので、駆動制御に必要とする外部回路との配線本数を削減して配線作業を簡易化し、コスト低減を図った位置センサ付きステッピングモータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、遊技機における可動体駆動用のステッピングモータに、ユニポーラ２相励磁方式によって駆動される４相ステッピングモータが用いられ、この４相ステッピングモータの回転位置を検出する位置センサに直流３線式の光電センサが用いられた位置センサ付きステッピングモータにおいて、前記光電センサの駆動用端子の一方は前記４相ステッピングモータの各相共通の電源端子に接続され、他方は前記４相中の任意の一相及びこの一相とは反転した通電波形を示す他の相への通電線に各々逆流阻止用のダイオードを介して接続されることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明による位置センサ付きステッピングモータの一実施形態（回路）をその制御回路及びドライブ回路と共に示す図である。
図示するように、本発明による位置センサ付きステッピングモータ（基準位置センサ内蔵型ステッピングモータ）５は、モータ本体をなすステッピングモータ５ａと、このステッピングモータ５ａの回転位置を検出する位置センサ５ｂとからなる。そして、上記モータ本体をなすステッピングモータ５ａには、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータが用いられ、位置センサ５ｂには、直流３線式の光電センサが用いられている。
【０００９】
上記４相ステッピングモータ５ａは、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ各相の励磁コイル５ａ１〜５ａ４及び回転子５ａ５を備えて構成されている。
また光電センサ５ｂは、発光素子、ここでは発光ダイオード５ｂ１及び受光素子、ここではフォトトランジスタ５ｂ２を備えて構成されている。図示例では、発光ダイオード５ｂ１に直列に抵抗Ｒ０が挿入されている。
上記発光ダイオード５ｂ１及びフォトトランジスタ５ｂ２は、適宜間隔を置いて対向配置され、４相ステッピングモータ５ａの回転子５ａ５に同軸的に取り付けられて回転する位置検出用円板５ｃのスリット５ｃ１を検出可能に取り付けられている。
【００１０】
制御回路６は、Ａ〜Ｄ相の駆動（励磁）信号Ｓ１〜Ｓ４を出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴ４から出力して４相ステッピングモータ５ａをユニポーラ２相励磁方式により駆動し、かつ光電センサ５ｂからの回転位置信号（センサ出力信号）を入力端子ＩＮから受ける回路であって、ＣＰＵ等を備えてなる。この制御回路６は、パチンコ機全体を制御する主制御回路７によって制御される。
ドライブ回路８は、制御回路６からの駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を増幅して４相ステッピングモータ５ａに与える回路である。図示例では、このドライブ回路８は抵抗Ｒ１〜Ｒ４及びＡ〜Ｄ相の励磁コイル通電制御用の特性の揃ったスイッチング素子、ここではＮＰＮ形トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４からなり、制御回路６からの駆動信号Ｓ１〜Ｓ４を抵抗Ｒ１〜Ｒ４を介して受ける。そして、トランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４がＯＮ／ＯＦＦし、Ａ〜Ｄ相の励磁コイル５ａ１〜５ａ４に所定のタイミングで通電してそれらを励磁し、４相ステッピングモータ５ａをユニポーラ２相励磁方式により駆動するように構成されている。
【００１１】
以上の構成は従来技術と特に変わるところはないが、以下の点で本発明は従来技術と相違する。
本発明は、光電センサ（位置センサ）５ｂに、独立した発光ダイオード（発光素子）駆動用、つまり電源及び接地用の外部回路との配線Ｌ６，Ｌ７（図５参照）を有さず、センサ出力用の配線Ｌ８のみを有する。
すなわち図示例においては、光電センサ５ｂの発光ダイオード５ｂ１駆動用の配線を、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータ５ａの駆動用の配線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５に兼用させた。
【００１２】
具体的には、光電センサ５ｂ（発光ダイオード５ｂ１）の駆動用端子の一方、例えば発光ダイオード５ｂ１のアノードに接続される電源側端子＋ｔを、ステッピングモータ５内の例えばイ点に結線し、外部回路との接続を配線Ｌ５に兼用させた。
これにより、発光ダイオード５ｂ１のアノードは、抵抗Ｒ０を介してステッピングモータ５（４相ステッピングモータ５ａ）の各相共通の電源端子＋Ｔ、ひいては外部電源端子＋１２Ｖに接続される。
【００１３】
また、光電センサ５ｂの駆動用端子の他方、ここでは発光ダイオード５ｂ１のカソードに接続される接地側端子−ｔを、例えばロ点から２分岐させる。そして、それらのうちの一方をステッピングモータ５内の例えばハ点に、他方を同じくニ点に、逆流阻止用のダイオードＤ１又はＤ２を介して各々結線し、外部回路との接続を配線Ｌ１，Ｌ３に兼用させた。
これにより、発光ダイオード５ｂ１のカソードは、４相ステッピングモータ５ａのＡ，Ｃ相励磁コイル５ａ１，５ａ３の接地（制御）端子−Ｔ１，−Ｔ３に接続、ひいてはトランジスタ（スイッチング素子）Ｔｒ１，Ｔｒ３を介して接地される。
【００１４】
Ａ，Ｃ相の励磁コイル５ａ１，５ａ３は、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータ５ａにおいて、相互に反転した波形の電流が通電される回路部である。そして、光電センサ５ｂの駆動用端子＋ｔ，−ｔの上記結線により形成される発光ダイオード５ｂ１の通電路は、上記回路部に並列に接続されることになる。したがって、光電センサ５ｂの駆動用端子＋ｔ，−ｔの上記結線によれば、４相ステッピングモータ５ａの回転時において、発光ダイオード５ｂ１が常時通電、発光される構成となる。
なお、Ｂ，Ｄ相の励磁コイル５ａ２，５ａ４も、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータ５ａにおいて、相互に反転した波形の電流が通電される回路部である。したがって、光電センサ５ｂの接地側端子−ｔを、ロ点から２分岐させ、うち一方を、Ｂ相励磁コイル５ａ２の接地（制御）端子−Ｔ２に導通する配線Ｌ２に、他方を、Ｄ相励磁コイル５ａ４の接地（制御）端子−Ｔ４に導通する配線Ｌ４に各々結線し、外部回路との接続を配線Ｌ２，Ｌ４に兼用させてもよい。
【００１５】
光電センサ５ｂのセンサ出力端子ｔｓから延出するセンサ出力用配線Ｌ８はそのまま、つまり、従来技術と同様に結線される。図示例では、フォトトランジスタ５ｂ２のＯＦＦ時（遮光時）に、プルアップ抵抗Ｒ５による所定の電圧、ここでは＋５Ｖが制御回路６のセンサ出力信号入力端子ＩＮに与えられるように端子Ｔｓに接続される。
このような接続構成によれば、４相ステッピングモータ５ａの駆動用の配線Ｌには、従来技術と同様に合計５本の配線Ｌ１〜Ｌ５を必要とするが、光電センサ（位置センサ）５ｂに用いる配線Ｌはセンサ出力用の配線Ｌ８のみであり、位置センサ付きステッピングモータ５全体としては６本の配線Ｌ１〜Ｌ５，Ｌ８となる。
なお以上述べた構成は、図３に示すパチンコ機において、図柄表示器２に備えられた各回転ドラム１について適用される。
【００１６】
次に、上述実施の形態の動作について図２を併用して述べる。
ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータ５ａ及び光電センサ５ｂの基本的な動作については通常の同種の４相ステッピングモータ及び光電センサと特に変わるところはないので、ここでは本発明（配線本数の削減）に係わる動作を中心に述べる。
【００１７】
図２は、上記４相ステッピングモータ５ａの回転時におけるトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４のＯＮ／ＯＦＦ波形（Ａ〜Ｄ相の励磁コイル５ａ１〜５ａ４の励磁シーケンス）及び図１中のロ〜ニ点の電圧波形を示す図である。
この図に示すように、ユニポーラ２相励磁方式により駆動される４相ステッピングモータ５ａにおいては、Ａ〜Ｄ相の励磁コイル５ａ１〜５ａ４を、各々１／４周期ずつずらしてＯＮ（励磁）させ、そのＯＮ時点から各々１／２周期ＯＮを継続させるというシーケンスで駆動（通電）されている。なお、周期は各相共、同じである。
【００１８】
これによると、ハ点の電圧波形はトランジスタＴｒ１のＯＮ／ＯＦＦ波形とは反転した波形になり、また、ニ点の電圧波形はトランジスタＴｒ３のＯＮ／ＯＦＦ波形とは反転した波形になる。ハ，ニ点の電圧波形はトランジスタＴｒ１，Ｔｒ３のＯＮ電圧（コレクタ−エミッタ間電圧：Ｖｃｅ）、例えば＋０．４Ｖを基準に立ち上がり、立ち下がる。立ち上がり時の電圧は、この例では＋１２Ｖである。
ハ，ニ点の電圧波形によれば、どのようなタイミングにおいても、Ａ相又はＣ相どちらかの励磁コイル５ａ１，５ａ３が励磁されている、つまりトランジスタＴｒ１又はＴｒ３がＯＮ状態にある。したがって、ロ点は常に、トランジスタＴｒ１又はＴｒ３のＯＮ電圧（Ｖｃｅ）にダイオードＤ１又はＤ２の電圧降下（Ｖｆ）を加えた値、例えば＋１．０Ｖ程度であり、発光ダイオード５ｂ１には常に発光可能な電圧が印加される。
【００１９】
この状態において、発光ダイオード５ｂ１からの光が位置検出用円板５ｃにより遮光されていると、フォトトランジスタ５ｂ２はＯＦＦ状態になる。これによれば、制御回路６の入力端子ＩＮには＋５Ｖ（高レベル）の回転位置信号が入力され、４相ステッピングモータ５ａの回転位置がスリット５ｃ１（基準位置）に達していないことが制御回路６において検出できる。
発光ダイオード５ｂ１からの光が位置検出用円板５ｃのスリット５ｃ１を通して受光されると、フォトトランジスタ５ｂ２はＯＮ状態になり、ロ点の電圧に、フォトトランジスタ５ｂ２のＯＮ電圧を加えた電圧が制御回路６の入力端子ＩＮに入力される。例えば、ロ点の電圧を＋１Ｖとし、フォトトランジスタ５ｂ２のＯＮ電圧を＋０．３Ｖとすると、＋１．３Ｖ（低レベル）の回転位置信号が制御回路６の入力端子ＩＮに入力され、４相ステッピングモータ５ａの回転位置がスリット５ｃ１（基準位置）に達したことが制御回路６において検出できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、遊技機における可動体駆動用のステッピングモータに、ユニポーラ２相励磁方式によって駆動される４相ステッピングモータを用い、この４相ステッピングモータの回転位置を検出する位置センサに直流３線式の光電センサを用いた位置センサ付きステッピングモータにおいて、このステッピングモータの駆動制御に必要とする外部回路との配線中、位置センサの駆動用の２本の配線を削減できるので、配線作業の簡易化、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による位置センサ付きステッピングモータの一実施形態（回路）をその制御回路及びドライブ回路と共に示す図である。
【図２】図１に示す回路中の各部の波形を示す図である。
【図３】複数の回転ドラムを軸方向に並べた図柄表示器を備えたパチンコ機の正面図である。
【図４】図３中の回転ドラムの駆動に位置センサ付きステッピングモータが用いられた図柄表示器の斜視図である。
【図５】従来の位置センサ付きステッピングモータの一実施形態（回路）をその制御回路及びドライブ回路と共に示す図である。
【符号の説明】
１  回転ドラム（可動体）
５  位置センサ付きステッピングモータ
５ａ  ４相ステッピングモータ
５ａ１〜５ａ４  Ａ〜Ｄ相の励磁コイル
５ｂ  直流３線式の光電センサ（位置センサ）
５ｂ１  発光ダイオード（発光素子）
５ｂ２  フォトトランジスタ（受光素子）
Ｌ１〜Ｌ５，Ｌ８  配線
Ｄ１，Ｄ２  逆流阻止用のダイオード
【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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