(57)【要約】【課題】部品点数を減らし、コストダウンを図り、且つ小型化が可能な把持アーム装置を提供する。【解決手段】外周面に軸線方向に蛇行して外周面を１周するカム溝３８が形成された円筒カム３６と、カム溝３８内に挿入されるカムピン４２が設けられ、円筒カム３６の回転に伴ってカム溝３８の蛇行形状に合わせて円筒カム３６の軸線方向に沿って移動するスライドリング４０と、把持手段３１を構成する複数本のアーム３２の後端部３２ｂに設けられ、スライドリング４０の移動方向の一方の面に当接する当接部３２ｃと、各アームの先端部３２ａが常時互いに接近する方向に付勢するように付勢する付勢手段６０とを具備し、円筒カム３６の回転によるスライドリング４０の移動に伴ってスライドリング４０が各アーム３２の当接部３２ｃを押圧することで把持手段３１が開閉するように設けられている。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンゲーム機に用いられ、モータの回転によって開閉する把持手段によって景品を把持する把持アーム装置において、
モータと、
該モータの回転軸に取り付けられてモータの駆動により軸線を中心に回転可能な円筒形状を成しており、外周面には、軸線方向に蛇行して外周面を１周するカム溝が形成された円筒カムと、
該円筒カムの外径よりも大径に形成されたリング状を成しており、前記円筒カムの周囲に配置された際に円筒カムの前記カム溝内に挿入されるカムピンが内壁から中心方向に突出するように設けられ、前記円筒カムの回転に伴ってカム溝の蛇行形状に合わせて円筒カムの軸線方向に沿って移動するスライドリングと、
景品を把持する把持手段を構成する複数本のアームと、
各アームの後端部に設けられ、前記スライドリングの下面に当接する当接部と、
各アームの後端部に設けられた開閉動作の支点である回動軸を介して前記各アームが回動自在に取り付けられる部材であって、前記モータが取り付けられているモータ取付板においてスライドリングの外側から下方に向けて突出するように配置された固定部材と、
各アームの先端部が常時互いに接近する方向に付勢する付勢手段とを具備し、
円筒カムの回転によるスライドリングの下降に伴ってスライドリングが各アームの当接部を押圧し、付勢手段によって常時閉じている把持手段を付勢力に抗して開けるように設けられていることを特徴とするクレーンゲーム機用の把持アーム装置。
【請求項２】
前記スライドリングの外周面には、外方に突出するガイド突起が設けられ、
該ガイド突起が、スライドリングの移動方向には移動自在であって、且つ円筒カムの回転方向には移動規制されるように回り止めガイド内に収納されて設けられていることを特徴とする請求項１記載のクレーンゲーム機用の把持アーム装置。
【請求項３】
前記スライドリングの移動方向の一方の面には、前記各アームの当接部が収納される凹部が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載のクレーンゲーム機用の把持アーム装置。
【請求項４】
前記各アームの当接部には、前記スライドリングの移動方向の一方の面に接触して回転するローラが設けられていることを特徴とする請求項１，２または３記載のクレーンゲーム機用の把持アーム装置。
【請求項５】
前記把持手段が開いている状態であるかおよび／または閉じている状態であるかを検出する検出手段が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３または４記載のクレーンゲーム機用の把持アーム装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クレーンゲーム機において用いられる、景品を把持する把持アーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
景品室内に収容されている景品を把持して取り出すクレーンゲーム機は、従来からゲームセンター等に設置され、一般的によく知られている。
従来のクレーンゲーム機に用いられている把持アーム装置の一例が特開平１１−２４４５０７号公報、特開２００１―１０５３６０号公報等に記載されている。
これらの公報による把持手段のアームの数は主として２本であり、各アームの開閉動作にはギア等の機構が採用されている。
具体的には、各アームの後端部のアームの回動の支点となる回動軸には、互いに噛合するようにギアが取り付けられており、一方のギアをモータ等で回動させることにより各アームのギアを連動させ、各アームが互いに動作して把持手段として開閉するような構成を採用していた。
【０００３】
しかし、上記のような、ギアによって把持手段を開閉させる機構では、アームの数が２本より多くなるようにアームを追加することは構造上容易なことではない。そこで、アームの数が２本より多くなるような場合の例として特開平７−２２７４７４号公報に記載されたような構造がある。
かかる構造では、モータによって回転するネジ軸が設けられ、ネジ軸が回転することによってネジ軸に沿って移動する移動部材がネジ軸に螺合して設けられている。複数本のアームには先端が閉じる方向に付勢されるよう付勢部材が設けられており、移動部材が付勢部材の付勢力に抗してアームの後端部を押圧することによって、アームの先端部が互いに開いて把持手段の開閉を行なうように設けられている。
このような構造を採用することで、アームの本数の変更を容易に行なうことができ、また把持アーム装置の径方向の寸法を小さくできる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述してきたような、ギアによって開閉させる機構およびネジ軸によって開閉させる機構のどちらの把持アーム装置であっても、把持手段の開閉を行なう際に、モータを正逆どちらの方向へも回転させなくはならないが、このためにモータの回転方向を制御するような制御回路が必要である。
従来は、このようなモータの制御回路が必要であったため、部品点数が多く、装置全体も大型化せざるを得ず、また製造コストが高いという課題があった。
【０００５】
また、モータでネジ軸を回転させ、ネジ軸に沿って移動する移動部材が各アームの端部を押圧してアームを動作させて把持手段の開閉を行なう場合には、アームが景品を把持できる程度に開くためにはネジ軸の長さが比較的長めに必要であった。したがって、たとえ径方向には小さくできたとしても軸線方向には長大化してしまうという課題があった。
【０００６】
さらに、一般的にクレーンゲーム機では把持アーム装置部分が最も傷みやすいので、この部分だけの修理や交換が必要である。
しかし、上記のようにモータの制御回路が必要な把持アーム装置であれば、モータとその制御回路ごと交換する必要があるので、交換部品のコストが高いという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は上記課題を解消すべくなされ、その目的とするところは、部品点数を減らし、コストダウンを図り、且つ小型化が可能な把持アーム装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、本発明にかかるクレーンゲーム機に用いる把持アーム装置によれば、レーンゲーム機に用いられ、モータの回転によって開閉する把持手段によって景品を把持する把持アーム装置において、モータと、該モータの回転軸に取り付けられてモータの駆動により軸線を中心に回転可能な円筒形状を成しており、外周面には、軸線方向に蛇行して外周面を１周するカム溝が形成された円筒カムと、該円筒カムの外径よりも大径に形成されたリング状を成しており、前記円筒カムの周囲に配置された際に円筒カムの前記カム溝内に挿入されるカムピンが内壁から中心方向に突出するように設けられ、前記円筒カムの回転に伴ってカム溝の蛇行形状に合わせて円筒カムの軸線方向に沿って移動するスライドリングと、景品を把持する把持手段を構成する複数本のアームと、各アームの後端部に設けられ、前記スライドリングの下面に当接する当接部と、各アームの後端部に設けられた開閉動作の支点である回動軸を介して前記各アームが回動自在に取り付けられる部材であって、前記モータが取り付けられているモータ取付板においてスライドリングの外側から下方に向けて突出するように配置された固定部材と、各アームの先端部が常時互いに接近する方向に付勢する付勢手段とを具備し、円筒カムの回転によるスライドリングの下降に伴ってスライドリングが各アームの当接部を押圧し、付勢手段によって常時閉じている把持手段を付勢力に抗して開けるように設けられていることを特徴としている。
【０００９】
この構成を採用したことによる作用は以下のとおりである。
複数本のアームは、通常は付勢手段によって先端部が接近する方向（把持手段が閉じられている方向）に付勢されている。
把持手段を開かせるには、各アームの後端部付近を付勢手段に抗する方向に押圧することで行なえる。つまり、各アームの後端部付近（当接部）を押圧することで、各回動軸を支点として各アームが回動し、アームの先端部が互いに離れるようになり、強制的に把持手段を開くことができる。
アームの後端部付近（当接部）を押圧する部材がスライドリングである。スライドリングには内方に突出するカムピンが円筒カムのカム溝内に収納されているので、円筒カムの回転に伴ってスライドリングは円筒カムのカム溝の蛇行方向に沿って移動する。このスライドリングの移動により、スライドリングが各アームの当接部を押圧する。
すなわち、本発明によれば円筒カムの外周面には外周面を１周するように、軸線方向へ蛇行するカム溝が形成されているので、円筒カムを同一方向に回転させるだけでスライドリングは円筒カムの軸線方向に沿って往復移動（カム溝が蛇行しているので）するのでモータを正逆両方向に回転させる必要がない。したがって、モータの制御回路が必要なくなり、部品点数の削減に寄与し、コストも削減することができる。また、制御回路が必要無くなる分だけ小型化も図れる。
【００１０】
また、前記スライドリングの外周面には、外方に突出するガイド突起が設けられ、該ガイド突起が、スライドリングの移動方向には移動自在であって円筒カムの回転方向には移動規制されるように回り止めガイド内に収納されて設けられていることを特徴としている。
これによれば、スライドリングが円筒カムの回転に伴って一緒に回転してしまうことをガイド突起によって防止し、スライドリングは円筒カムの軸線方向へのみ移動することができる。
【００１１】
さらに、前記スライドリングの一方の面には、前記各アームの当接部が収納される凹部が形成されていることを特徴とする。
これによれば、アームの当接部が凹部に収納されるので、当接部がスライドリングの一方の面から外れたりすることがなく、スライドリングは確実にアームの当接部を押圧することができる。
【００１２】
なお、前記各アームの当接部には、前記スライドリングに接触して回転するローラが設けられているので、スライドリングがアームの当接部を押圧してもスライドリングの一方の面と当接部との間の摩擦抵抗が小さくなり、アームの動作がスムーズになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に把持アーム装置の把持手段が閉じているところを示す外観構造を、図２に把持手段が開いているところを、図３にスライドリングの上下動に伴う把持手段の開閉を図示したところを示す。
はじめに、把持アーム装置３０の全体構成および把持手段の開閉動作の概略について説明する。
把持アーム装置３０における景品を把持するための把持手段３１は、複数本のアーム３２によって構成されている。本実施形態では、３本のアーム３２が放射状に配置されて把持手段３１を構成している。
【００１４】
把持手段３１の開閉、すなわち各アーム３２の先端部３２ａの接離動は、モータ３４の駆動によって行なわれる。
モータ３４には、円筒カム３６が接続されている。モータ３４の駆動により円筒カム３６が回転し、円筒カム３６の回転に伴って上下動するスライドリング４０が各アーム３２の後端部３２ｂ近傍を押圧する。後端部３２ｂ近傍を押圧された各アーム３２は先端部３２ａが互いに離れるよう動作し、把持手段３１として物を把持可能に開くのである。
【００１５】
続いて、把持アーム装置３０の各構成について説明する。
各アーム３２を開閉させるためのモータ３４は、回転軸が鉛直下向きとなるようにモータ取付板３５上面に固定されている。
モータ３４の回転軸は、円筒カム３６に接続されている。円筒カム３６はその回転軸が鉛直方向を向くように配置される。
円筒カム３６には、外周面を１周し、上下方向に蛇行する形状のカム溝３８が掘られている。カム溝３８には後述するカムピン（スライドリング４０の内周に突出するように設けられている）が侵入し、円筒カム３６の回転に伴ってカムピンを上下動させるための役割を有する。したがって、カム溝３８は、カムピンが侵入し且つカムピンがスムーズに溝内を移動可能な程度の幅および深さを有していることが必要である。
【００１６】
図４に円筒カムの外観形状を表し、図５に円筒カムに設けられたカム溝の展開図を示す。
円筒カム３６はモータ３４の回転軸が取り付けられる取付部３７と、カム溝３８が形成されている本体部３９とからなる。
カム溝３８は、上下方向（つまり、回転軸の軸線方向）に蛇行し、本体部３９の外周面を１周するように形成されている。
カム溝３８の上下方向への蛇行の頂点には、回転方向に平行に形成されてカムピンがほぼ上下動しないような直線部３８ａが設けられている。
【００１７】
カム溝３８の蛇行の頂点の位置に直線部３８ａが形成されていることによる作用効果は以下の通りである。
まずカム溝３８の蛇行の頂点は、スライドリング４０が最上点または最下点にあるということである。つまり、スライドリング４０がこの位置にあるということは、把持手段３１が開ききった状態および閉じきった状態であるということである。
したがって、カム溝３８に直線部３８ａが設けられていることによって、把持手段３１が開ききったときと閉じきったときには、モータ３４が多少回転しても把持手段３１が開ききっている状態および閉じきっている状態をそのまま維持できるように制御ができる。
【００１８】
次に、図６および図７に基づいて、円筒カムの周囲に配置されたスライドリング４０について説明する。
スライドリング４０は、リング状の部材であって、内径が円筒カム３６の本体部３９の外径よりも大径となるように形成されている。
スライドリング４０には、内側に向けて突出し、円筒カム３６のカム溝３８に侵入させるカムピン４２が設けられている。カムピン４２がカム溝３８に侵入しているので、カムピン４２は円筒カム３６の回転に伴い、カム溝３８の蛇行に合わせて移動する。このため、カム溝３８の蛇行方向である上下方向にスライドリング４０が上下動するのである。
【００１９】
スライドリング４０には、外方に突出するガイド突起４４が設けられている。ガイド突起４４は、円筒カム３６の回転に伴ってスライドリング４０も回転してしまわないように設けられている。
本実施形態においては、内方に突出するカムピン４２とガイド突起４４は同一部材で形成されている。具体的には、スライドリング４０に外周面から内周面に向けて貫通する貫通孔４３を形成し、この貫通孔４３に外周面側からカムピン兼ガイド突起となるような棒状部材を挿入することで構成されている。
【００２０】
図１〜図３に戻って全体構成の説明を続ける。
スライドリング４０の周囲には、モータ３４を取り付けるモータ取付板３５から下方に延びるように取り付けられた回り止めガイド４５が設けられている。回り止めガイド４５は、モータ取付板３５から下方に向けて互いに所定間隔をあけた２本の柱状部材５１から成り、２本の柱状部材５１の間にガイド突起４４が配置される。
ガイド突起４４が回り止めガイド４５に保持されることで、スライドリング４０は、上下方向には自由に動作し回転方向には動作が規制されるようにガイドされる。
【００２１】
次にアーム３２の構造について説明する。
各アーム３２は、中途部で「く」の字状に屈曲した形状で、先端部３２ａが下方で後端部３２ｂが上方になるように配置される。本把持アーム装置３０はかかるアーム３２が複数本、放射状に配置されて設けられている。
アーム３２の先端部３２ａには、爪部５２が設けられており、景品を把持しやすいようになっている。
アーム３２の後端部３２ｂの端面には、スライドリング４０の下面に当接する当接部３２ｃが形成されている。当接部３２ｃは、スライドリング４０の下面に形成された凹みである凹部５４内に収納される。当接部３２ｃにはローラ５６が設けられており、凹部５４内との間での摩擦を低減可能となっている。このためスムーズなアーム３２の開閉が行なわれる。ただし、ローラ５６は設けられていなくとも良い。
【００２２】
モータ取付板３５には、回り止めガイド４５の他に各アーム３２の後端部３２ｂ側が取り付けられる固定部材５８が設けられている。
固定部材５８は、各アーム３２の後端部３２ｂ近傍において各アーム３２が回動軸５７を中心に回動自在となるように、各アーム３２を回動自在に支持している。
【００２３】
また、各アーム３２の後端部３２ｂ側には、各アーム３２の先端部３２ａ側が互いに接近する方向に付勢する付勢手段６０が設けられている。この付勢手段６０の取付位置は、アーム３２の回動軸５７とほぼ同じ位置かあるいは回動軸５７よりも先端部３２ａよりに設けられている。
付勢手段の例としては、バネが挙げられる。
各アーム３２の下面には、下方に突出する付勢手段取付部６１（本実施形態ではネジ。付勢手段を取り付けられる部材であればどのような部材でもよい。）が設けられており、各アーム３２に設けられた付勢手段取付部６１同士に、バネ６０が掛け渡されるように設けられる。
なお、バネ６０は、各アーム３２に対して１本のバネを互いに掛け渡すのではなく、各アーム３２にそれぞれ１本のバネ６０の一端を取付け、他端をほぼ円筒カム３６の軸線のほぼ中心でつなぎ合わせるようにして設けてもよい。
【００２４】
付勢手段の取付けの一例を図８〜図１０に示す。
図８では、アーム３２が２本の場合に２本のバネ６０をアーム３２間に掛け渡したところを示している。
図９ではアーム３２が３本の場合に、アーム３２が円周上に等間隔で配置されているとき、各アーム３２の付勢手段取付部６１にそれぞれ取り付けた３本のバネ６０を円筒カム３６の回転の中心軸上で連結するようにしている。
図１０では、アーム３２が４本の場合に、アーム３２が円周上に等間隔（それぞれ９０度間隔）で配置されているとき、各アーム３２の付勢手段取付部６１にそれぞれ取り付けた４本のバネ６０を円筒カム３６の回転の中心軸上で連結するようにしている。
【００２５】
アーム３２にこのようなバネ６０が設けられていることにより、回動軸５７を支点として回動自在に設けられた各アーム３２の先端部３２ａは、常時互いに接近し、把持手段３１としては閉じた状態となる。
なお、付勢手段としてはバネに限定されず、ゴム等であってもよい。
【００２６】
また、把持アーム装置３０には、把持手段３１が開いている状態であるか、または閉じている状態であるかを検出する検出手段２９が設けられている。
ただし、本実施の形態では、把持手段３１が開いていることを、直接アーム３２の位置で検出するのではなく、円筒カム３６の回転位置によって検出するようにしている。
具体的に本実施形態においては、モータ取付板３５に光センサ等の検出手段２９を取り付け、円筒カム３６の上面には、把持手段３１が開いている位置で検出手段２９によって検出されるアルミ箔等の被検出部材（図示せず）を設けてある。
このように、現在の把持手段３１の開閉状態が判明することにより、モータ３４の回転数を制御する際に役立てることができる。ただし、ここでいう制御は正逆回転による制御ではなく、一方方向への回転数の制御である。
【００２７】
続いて、上述してきた本発明の把持アーム装置３０の動作について説明する。
まず、把持手段３１が閉じている状態であるとする。このとき、スライドリング４０は円筒カム３６の最上部に位置し、スライドリング４０の下面は各アーム３２の当接部３２ｃを押圧してはいない。
モータ３４を駆動させると、円筒カム３６が回転する。円筒カム３６が回転することによって、カム溝３８の蛇行方向に沿ってスライドリング４０が円筒カム３６の軸線方向に移動する。
上記のように最初に把持手段３１が閉じている状態であったので、スライドリング４０は円筒カム３６の最上部に位置しており、この状態からの円筒カム３６の回転があると、スライドリング４０はカム溝３８に沿って徐々に下降していく。
【００２８】
スライドリング４０は、その下面に形成された凹部５４内に収納されたアーム３２の当接部３２ｃをバネ６０の付勢力に抗して押圧しつつ下降する。
当接部３２ｃが下降すると、アーム３２は、常時閉じている状態から、回動軸５７を支点として先端部３２ａが外方に開くように回動する。
そして、スライドリング４０のカムピンが円筒カム３６のカム溝３８の蛇行の最下点の頂点（円筒カム３６の最下部）に移動すると、把持手段３１は完全に開いた状態となる。
【００２９】
さらに、モータ３４が同じ方向に回転駆動することによって、スライドリング４０、円筒カム３６のカム溝３８の蛇行方向に沿って上昇していく。
スライドリング４０が上昇していくと、その下面の凹部５４に押圧されていたアーム３２がバネ６０の付勢力によって、徐々に先端部３２ａが互いに接近するように回動軸５７を支点にして回動し、把持手段３１が閉じていく。
そして、スライドリング４０のカムピン４２が円筒カム３６のカム溝３８の蛇行の最上点の頂点（円筒カム３６の最上部）に達すると、付勢手段の付勢力に抗するものは何も無くなり、各アーム３２は先端部３２ａが完全に接近し、把持手段３１が閉じられる。
【００３０】
なお、上述してきた実施形態では、カム溝３８として、ほぼ正弦波状で曲線で構成され、上下に蛇行する形態のみを示した。
しかし、カム溝３８の形状としてはこのような形状に限定されることはなく、直線的な形状で構成されていてもよい。
【００３１】
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明に係るクレーンゲーム機に用いる把持アーム装置によれば、円筒カムの外周面には外周面を１周するように、軸線方向へ蛇行するカム溝が形成されているので、円筒カムを同一方向に回転させるだけでスライドリングは円筒カムの軸線方向に沿って往復移動し、モータを正逆両方向に回転させる必要がない。したがって、モータの制御回路が必要なくなり、部品点数の削減に寄与し、コストも削減することができる。また、制御回路が必要無くなる分だけ小型化も図れる。
【００３３】
また、請求項２記載の発明によれば、スライドリングが円筒カムの回転に伴って一緒に回転してしまうことをガイド突起によって防止し、スライドリングは円筒カムの軸線方向へのみ移動することができる。
【００３４】
さらに、請求項３記載の発明によれば、アームの当接部が凹部に収納されるので、当接部がスライドリングの一方の面から外れたりすることがなく、スライドリングは確実にアームの当接部を押圧することができる。
【００３５】
なお、請求項４記載の発明によれば、スライドリングがアームの当接部を押圧してもスライドリングの一方の面と当接部との間の摩擦抵抗が小さくなり、アームの動作がスムーズにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る把持アーム装置において、アームが閉じているところを示す側面からの外観図である。
【図２】図１に示した把持アーム装置において、アームが開いているところを示す側面からの外観図である。
【図３】アームの開閉を説明する把持アーム装置の説明図である。
【図４】円筒カムの側面図である。
【図５】円筒カムに形成したカム溝の展開図である。
【図６】スライドリングの円筒カムの軸線方向への移動を説明する説明図である。
【図７】スライドリングの円筒カムの軸線方向への移動を説明する説明図である。
【図８】付勢手段の一例としてのバネを２本のアームに取り付けた例を示す説明図である。
【図９】付勢手段の一例としてのバネを３本のアームに取り付けた例を示す説明図である。
【図１０】付勢手段の一例としてのバネを４本のアームに取り付けた例を示す説明図である。
【符号の説明】
２９　　検出手段
３０　　把持アーム装置
３１　　把持手段
３２　　アーム
３２ａ　先端部
３２ｂ　後端部
３２ｃ　当接部
３４　　モータ
３５　　モータ取付板
３５　　取付板
３６　　円筒カム
３７　　取付部
３８　　カム溝
３８ａ　直線部
３９　　本体部
４０　　スライドリング
４２　　カムピン
４３　　貫通孔
４４　　ガイド突起
４５　　回り止めガイド
５１　　柱状部材
５２　　爪部
５４　　凹部
５６　　ローラ
５７　　回動軸
５８　　固定部材
６０　　付勢手段（バネ）
６１　　付勢手段取付部
【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】
2004073486.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004073486.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004073486.tif 000011
【図１０】
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