(57)【要約】【課題】  省スペースで安価なエアーホッケー遊戯装置とそのための移動体と可動子を提供する。【解決手段】  エアー噴出し穴６１が複数個あけられたプレイフィールド盤６とプレイフィールド盤６の辺に設けられたゴール穴３，３’とを備えたエアーホッケー遊戯装置１００において、プレイフィールド盤６の裏面に位置検出用ホール素子を格子状に取り付け、かつ複数の歯４２１を有するプラテン４２をプレイフィールド盤６の下側に面状に配置し、プレイフィールド盤６の上に移動体１と移動体１のゴールインを阻止する可動子４１を空気浮上状態で載置し、移動体１の底面にはマグネットが、可動子４１の側面にはプラテンの歯４２１により位置検出をする位置検出装置７１，７２を備えた。【選択図】  図２
2005279007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアー噴出し穴が複数個あけられたプレイフィールド盤と該プレイフィールド盤の辺に設けられたゴール穴とを備えたエアーホッケー遊戯装置において、
前記プレイフィールド盤の裏面に位置検出用ホール素子を格子状に取り付け、かつ複数の歯を有するプラテンを前記プレイフィールド盤の下側に面状に配置したことを特徴とするエアーホッケー遊戯装置。
【請求項２】
請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置に用いられる移動体であって、その底面にマグネットが取り付けられていることを特徴とするエアーホッケー遊戯用移動体。
【請求項３】
請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置に用いられる可動子であって、プレイフィールド盤のＸ方向およびＹ方向に移動可能な平面サーボモータと、該平面サーボモータの前記Ｘ方向およびＹ方向の位置を前記プラテンにある歯により検出をする位置検出装置と、を備えたことを特徴とするエアーホッケー遊戯用可動子。
【請求項４】
前記平面サーボモータは前記Ｘ方向移動用に２個のモータ、およびＹ方向移動用に２個のモータを備えたことを特徴とする請求項３記載のエアーホッケー遊戯用可動子。
【請求項５】
前記平面サーボモータは別設置の平面サーボモータ駆動装置からケーブルを介して駆動されるものであり、かつ該ケーブルは前記プレイフィールド盤から少なくとも前記移動体の丈より高い位置に保たれていることを特徴とする請求項３又は４記載のエアーホッケー遊戯用可動子。
【請求項６】
前記プレイフィールド盤の下部に配設したエアーホッケー台の下部に前記平面サーボモータ駆動装置を有することを特徴とする請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置。
【請求項７】
前記ゴール穴に落下した前記移動体を前記プレイフィールド盤の上に搬送する搬送装置を備えたことを特徴とする請求項１又は６記載のエアーホッケー遊戯装置。
【請求項８】
固定子と可動子とで構成され、空気を前記可動子側から前記可動子と前記固定子との間のエアギャップに吐出する空気吐出型平面モータにおいて、前記可動子の少なくとも底面を除く表面に冷却用フィンを取り付け、該冷却用フィンと前記可動子の表面との間にエアチャネルを形成したことを特徴とする空気吐出型平面モータ。
【請求項９】
前記冷却用フィンの前記可動子表面側にヒートパイプを介在させたことを特徴とする請求項８記載の空気吐出型平面モータ。
【請求項１０】
前記冷却用フィンの前記可動子表面側に熱電冷却器を介在させたことを特徴とする請求項８記載の空気吐出型平面モータ。
【請求項１１】
前記可動子により生じる発熱を検知する温度センサを前記可動子に設けたことを特徴とする請求項１０記載の空気吐出型平面モータ。
【請求項１２】
前記温度センサの出力に応じて、前記熱電冷却器の冷却能力を制御する制御装置を備えたことを特徴とする請求項１０記載の空気吐出型平面モータ。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか１項記載の空気吐出型平面モータの可動子を転用したエアーホッケー遊戯用可動子であって、前記冷却用フィンを底面から所定の高さから上に取り付けたことを特徴とするエアーホッケー遊戯用可動子。
【請求項１４】
前記エアーホッケー遊戯用可動子からエアギャップに吐出する空気吐出量は、該エアーホッケー遊戯用移動体の浮上に必要な空気吐出量から、プレイフィールド盤にあけられた前記エアー噴出し穴より前記可動子に吐出される空気吐出量を引いた差であることを特徴とする請求項１３記載のエアーホッケー遊戯用可動子。
【請求項１５】
請求項３〜５のいずれか１項記載の構成を備えたことを特徴とする請求項１４記載のエアーホッケー遊戯用可動子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、エアーホッケー遊戯装置に関するもので、特に平面サーボモータ制御装置を採用したエアーホッケー遊戯装置とそのための移動体と可動子、およびコイルブロックから熱を発生する空気吐出型平面モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より公知の1人で対戦できるエアーホッケー遊具装置は、エアー噴出し穴が複数個あけられたプレイフィールド盤上に移動体を浮上させた状態で遊技者がこの移動体を相手側のゴール穴めがけてスティックで打って相手側のゴール穴に移動体を入れようとするのを阻止体が前記移動体と前記ゴール穴の間に移動して該移動体をはじき返すといった遊戯装置であって、エアー噴出し穴が複数個あけられたプレイフィールド盤と該プレイフィールド盤の辺に設けられたゴール穴とを備え、その上に移動体を空気浮上させたものである。
そして、遊戯者の対戦機構としての上記阻止体を素早く移動させる機構として、マニュピュレータを用い、マニュピュレータの先端に阻止体を取り付け、エアーホッケー遊戯装置の外部からマニュピュレータをプレイフィールド盤上に差し込む構成をとっていた。また、移動体の位置認識は、テレビジョンカメラで撮影した画像情報より検出していた。(例えば、特許文献１参照)
【特許文献１】特開２０００−３００８２３号公報
【０００３】
また、空気吐出型平面モータは、可動子を平面内の任意の方向に移動させて位置決めできることで広く知られている。この空気吐出型平面モータは、特に動力伝達機構を介することなくダイレクトに駆動するため、応答や効率が良く、工作機械や半導体製造装置などの精密位置決めを行うＸＹテーブルに適している。
図１４は従来の空気吐出型平面モータを説明する縦断面図、図１５は図１４の可動子の底面図である。
図において、１１１は固定子、１１２は可動子である。平面モータは固定子１１１と可動子１１２とで構成されている。１１３はモータフレーム、１１４は空気流入口、１１５はオリフィス、１１６は電磁石、１１７はコイル、１１８は永久磁石である。
固定子１１２は平面状になっており、その平面には直交する二つの方向に磁極が配列するよう磁性体の銅心が設けられている。可動子１１２には電磁石１１６からなる複数磁石ユニットがモータフレーム１１３内に固定されている。電磁石１１６の磁極は固定子１１１の電磁とエアギャップを介して対面するよう直交する２つの方向に配列されており、エアギャップを一定に保持しつつ水平面内に移動できるように可動子１１２が支持機構によって支持されている。
従来の平面モータの場合、可動子１１２のコイル１１７には外部から電流供給し可動子を押し付ける推力が生じる。コイルブロックに電流を供給すればコイルに熱が発生する。
コイル・ブロックで生じた熱は、熱伝導によって可動子１１２のモータフレーム１１３に伝わり、モータフレームの表面から熱が自然対流によって大気に放熱される。
また、固定子表面の熱は、オリフィス１１５から放出された空気による強制対流によって大気へ放出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のエアーホッケー遊具における制御装置は、マニュピュレータおよびマニュピュレータ駆動機構が大きなものとなり、かなりのスペースを必要としていた。
また、マニュピュレータおよびマニュピュレータ駆動機構は、高価な装置であるという問題も抱えていた。
さらに、移動体の位置認識を、テレビジョンカメラで撮影した画像情報より検出する方法は、高価な装置であるという問題も抱えていた。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の第１の目的は省スペースで安価なエアーホッケー遊戯装置とそのための移動体と可動子を提供することにある。
【０００５】
また、従来技術の空気吐出型平面モータではモータを駆動するために電流をコイルに供給すると、電流が供給されたコイルに熱を発生しコイル温度が上昇した。
コイルブロックからモータフレーム表面への熱抵抗とモータフレーム表面から大気へ自然対流冷却による熱抵抗によって、コイルと大気の間に高い熱抵抗を引き起こし、その結果、コイル中で生じた発熱量に比例したコイルと大気の間に温度勾配が生じた。さらに、エアギャップを維持するために使用される圧縮空気は室温より熱いのでモータの底面からの放熱はそれほど期待できなかった。したがって、発生した熱の有効な放熱こそは平面モータからの最大の推力を達成するのに重要なことであるが、従来技術では上記のようにあまり効果が得られなかった。
本発明の第２の目的は、これを解決するもので、熱が発生しても、この熱を有効に放散できる空気吐出型平面モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置の発明は、エアー噴出し穴が複数個あけられたプレイフィールド盤と該プレイフィールド盤の辺に設けられたゴール穴とを備えたエアーホッケー遊戯装置において、前記プレイフィールド盤の裏面に位置検出用ホール素子を格子状に取り付け、かつ複数の歯を有するプラテンを前記プレイフィールド盤の下側に面状に配置したことを特徴とする。
請求項２記載のエアーホッケー遊戯用移動体の発明は、請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置に用いられる移動体であって、その底面にマグネットが取り付けられていることを特徴とする。
請求項３記載の可動子の発明は、請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置に用いられるものであって、プレイフィールド盤のＸ方向およびＹ方向に移動可能な平面サーボモータと、該平面サーボモータの前記Ｘ方向およびＹ方向の位置を前記プラテンにある歯により検出をする位置検出装置と、を備えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載のエアーホッケー遊戯用可動子において、前記Ｘ方向移動用に２個のモータ、およびＹ方向移動用に２個のモータを備えたことを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項３又は４記載のエアーホッケー遊戯用可動子において、別設置の平面サーボモータ駆動装置からケーブルを介して駆動されるものであり、かつ該ケーブルは前記プレイフィールド盤から少なくとも前記移動体の丈より高い位置に保たれていることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１記載のエアーホッケー遊戯装置において、前記プレイフィールド盤の下部に配設したエアーホッケー台の下部に前記平面サーボモータ駆動装置を有することを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１又は６記載のエアーホッケー遊戯装置において、前記ゴール穴に落下した前記移動体を前記プレイフィールド盤の上に搬送する搬送装置を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項８記載の空気吐出型平面モータの発明は、固定子と可動子とで構成され、空気を前記可動子側から前記可動子と前記固定子との間のエアギャップに吐出する空気吐出型平面モータにおいて、前記可動子の少なくとも底面を除く表面に冷却用フィンを取り付け、該冷却用フィンと前記可動子の表面との間にエアチャネルを形成したことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項８記載の空気吐出型平面モータにおいて、前記冷却用フィンの前記可動子表面側にヒートパイプを介在させたことを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項８記載の空気吐出型平面モータにおいて、前記冷却用フィンの前記可動子表面側に熱電冷却器を介在させたことを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の空気吐出型平面モータにおいて、前記可動子により生じる発熱を検知する温度センサを前記可動子に設けたことを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項１０記載の空気吐出型平面モータにおいて、前記温度センサの出力に応じて、前記熱電冷却器の冷却能力を制御する制御装置を備えたことを特徴とする。
請求項１３記載のエアーホッケー遊戯用可動子の発明は、請求項８〜１２のいずれか１項記載の空気吐出型平面モータの可動子を転用したエアーホッケー遊戯用可動子であって、前記冷却用フィンを底面から所定の高さから上に取り付けたことを特徴とする。
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載のエアーホッケー遊戯用可動子において、前記エアーホッケー遊戯用可動子からエアギャップに吐出する空気吐出量が、該エアーホッケー遊戯用移動体の浮上に必要な空気吐出量から、プレイフィールド盤にあけられた前記エアー噴出し穴より前記可動子に吐出される空気吐出量を引いた差であることを特徴とする。
請求項１５記載の発明は、請求項１３記載のエアーホッケー遊戯用可動子において、請求項３〜５のいずれか１項記載の構成を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１〜７に記載の発明によると、エアーホッケー台内に平面サーボモータを配置するので、一人用対戦型エアーホッケー用の平面サーボモータ制御装置を安価に省スペースで構成することができる。
また、請求項８〜１５に記載の発明によれば、多数の電磁石から成る平面のモータから発せられる多量の熱を平面モータの可動子を有効に冷却することで、コイル・ブロックの温度上昇を減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明の第１の実施の形態について図１〜図１０を参照して説明する。
図１は、本発明に係る平面サーボモータ制御装置を採用したエアーホッケー遊戯装置の斜視図である。
図１において、１００はエアーホッケー遊戯装置、１は円盤状の形状をした移動体、２はエアーホッケー台、３、３’はゴール穴、４１は平面サーボモータの可動子、５は平面サーボモータ駆動装置である。
エアーホッケー遊具装置１００は、エアー噴出し穴６１（図２）が複数個あけられたプレイフィールド盤上６に移動体１を空気浮上させた状態で遊技者Ｐがスティックで移動体１を相手側のゴール穴３’めがけて打って相手側のゴール穴３’に移動体１を入れようとする競技であり、これに対して阻止体である平面サーボモータ４の可動子４１が移動体１とゴール穴３’の間に素早く移動して移動体３’がゴール穴３’に入るのを阻止する競技である。
遊技者Ｐが所定時間内に移動体１をゴール穴３’に所定回数入れれば遊技者Ｐの勝ち、これに至らなければ装置１００側の勝ちとなる。
装置１００は阻止するだけでなく、逆に、遊技者Ｐ側のゴール穴３めがけて移動体１をはじき返し、ゴール穴３に移動体１を入れるようにさせ、累積得点を競うようにさせてもよい。これは可動子４１の位置制御のプログラムで自由に代えることができる。
【００１０】
図２はエアーホッケー台からプレイフィールド盤を外して上へ持ち上げた状態の斜視図である。プレイフィールド盤６の下側で、エアーホッケー台２の上面にはプラテン４２の複数の歯４２１が面状に配置されている。平面サーボモータ４は、この可動子４１とプラテン４２（固定子）より構成されている。
プレイフィールド盤６に設けられた多数のエアー噴出し穴６１から圧縮空気が可動子４１の底面に向けて噴出される。平面サーボモータ駆動装置５（図１）より可動子４１に電流が供給されると可動子４１は、プラテン４２に密着しようとするが、この圧縮空気により可動子４１は浮上し、その底面とプラテン４２との間には隙間が形成される。従って、可動子４１はプレイフィールド盤６に接触することなくこの上を滑らかに移動することができる。
【００１１】
また、可動子４１には、レゾルバなどの平面サーボモータ位置検出装置７として、エアーホッケー台２の長手方向（以下、Ｘ方向）の平面サーボモータＸ方向位置検出装置７１と、エアーホッケー台２の横方向（以下、Ｙ方向）の平面サーボモータＹ方向位置検出装置７２が取り付けられている。
【００１２】
図３は可動子の底面を示す斜視図である。
図において、４１ａ〜４１ｄはフォーサ（モータ）である。可動子４１には、４個のモータ４１ａ〜４１ｄが配置され、モータ４１ａ、４１ｂがＸ軸方向の推力を発生し、モータ４１ｃ、４１ｄがＹ方向の推力を発生するように構成されている。モータ４１ａ、４１ｂおよびモータ４１ｃ、４１ｄといったＸ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ２個ずつ用いることによって、回転の生じ難い安定した直線移動が可能となる。これらモータ４１ａ〜４１ｄの推力により、モータ４１はプラテン４２上でＸＹ方向に自由自在に位置決めされる。
可動子４１に納められているモータはサーボモータ４１ａ〜４１ｄであり、具体的には特公昭５３−７３号公報に開示されている構成のものである。
【００１３】
平面サーボモータ駆動装置５はプレイフィールド盤６の下方の遊技の邪魔にならない位置に設置しておき、制御信号および給電はケーブル５１を介して平面サーボモータ４の可動子４１に送られる。そのためのケーブル５１は移動体１の移動の障害とならないように、プレイフィールド盤６の上では移動体１の丈よりも高い位置に維持されているように吊り下げられていることが肝要である。
【００１４】
次に、図４によりプラテン４２の製造方法について説明する。
図４は平面サーボモータの固定子であるプラテンの部分斜視図である。
プラテン４２は磁性体材料である鋼板の表面にＸＹ軸方向に等間隔に歯４２１を形成して成る。可動子４１から発生する磁力線が通過するのに十分な厚みを持ち、可動子４１の移動領域として必要な大きさを有する１枚の鋼板をバックアッププレート４２Ａにネジ止めあるいは接着によって固定する。
次に、メタルソーを工具として装着したマシニングセンターやＮＣフライス等の工作機械を用いて、プラテン４２のバックアッププレート４２Ａと面しない側の面に対しＸ、Ｙ軸それぞれの方向に等間隔に溝加工を行って、完成する。
【００１５】
次に、この平面サーボモータの駆動原理について図５を参照して説明する。
図５は図３に示す可動子４１及び図４に示すプラテン４２の断面図で、（１）〜（４）は時間的経過の図である。
図において、可動子４１は、２個の電磁石４３、４４から成り、更に、電磁石４３、４４はそれぞれ永久磁石４５、４６と、その永久磁石４５、４６の端部にそれぞれ配置された磁極４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄと、励磁巻線４７、４８とから構成されている。２つの永久磁石４５及び４６によって作り出されるバイアス磁束のプラテン４２側への出入りの経路は、励磁巻線４７、４８によって磁極４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄの内から選択される。
なお、磁極４３ａと４３ｂ、４３ｃと４３ｄ、４４ａと４４ｂ、及び、４４ｃと４４ｄは、プラテン４２の歯４２１のピッチをτとするとそれぞれτ／２ずれて配置されている。また磁極４３ａと４３ｃ、４４ａと４４ｃはそれぞれτの整数倍ずつずれており、磁極４３ａと４４ａとはτ／４ずらして配置されている。
【００１６】
そこで今、例えば、励磁巻線４７に図５（ａ）に示す向きに通電した場合には磁極４２ａ、４２ｃでは磁力が倍加され、磁極４２ｂ、４２ｄでは磁力が相殺されるので可動子４１は、図５（ａ）の位置で停止する。このとき電磁石４４では磁力のバランスがとれている。
次に、図５（ｂ）に示すように励磁巻線５３に図中に示す向きの電流が流れた場合、電磁石４４の磁極４４ｂ、４４ｄでは磁力が相殺され、磁極４４ａ、４４ｃでは磁力が倍加されるので、歯幅の半分、すなわちτ／４だけ磁極４１ａが左方に移動する。
さらに、図５（ｃ）および図５（ｄ）に示すように電磁石４３、４４に順次図５（ａ）、図５（ｂ）とは逆方向の電流を流すことによって同様に磁極４１ａがτ／４ずつ左方移動する。
【００１７】
このように電磁石４３、４４に矩形波電流を流すことによって磁極４１ａが移動することになる。このとき電流を正弦波状にすることにより滑らかな推力を得ることができる。
以上説明した原理により、平面サーボモータは開ループ制御にて位置決め制御を実現することが可能である。このときの位置決め精度はプラテン４２の歯４２１のピッチ精度により決まり、更にプラテン４２の大きさにより可動子４１の移動可能領域が決まる。
以上は開ループ制御の例で説明したが、本発明により備えているＸ方向位置検出装置７１およびＹ方向位置検出装置７２を用いることで、閉ループ制御ももちろん可能である。
【００１８】
図６は移動体底面の斜視図である。
移動体１は薄い円盤状をしており、その底面にマグネット１１が取り付けられている。  このマグネット１１は使用状態でプレイフィールド盤６側に向けられている。プレイフィールド盤６に設けられた多数のエアー噴出し穴６１から圧縮空気が移動体１の底面に向けて噴出されると、移動体１は浮上しプレイフィールド盤６に接触することなくこの上を滑らかに移動することができる。
この移動は移動体１の底面のマグネット１１を図７の移動体位置検出装置が検出することとなる。
【００１９】
図７は移動体位置検出装置の斜視図である。
図において、８は移動体１のＸ方向位置検出用ホール素子、９は移動体１のＹ方向検位置検出用ホール素子であり、それぞれプレイフィールド盤６の裏面に取り付けられている。位置検出用ホール素子Ｘ８、位置検出用ホール素子Ｙ９は格子状に配置され、各ホール素子の間隔は移動体１の直径よりも近く配置されている。
【００２０】
図８はＸ方向位置検出用ホール素子列とＹ方向検位置検出用ホール素子列の配列構成を示す平面概念図である。
図に示すように、Ｘ方向位置検出用ホール素子８１のＸ方向駆動・検出回路１０は、Ｙ方向に直列に配線されたＸ方向位置検出用ホール素子列Ｘ８１を構成している。また、Ｙ方向検位置検出用ホール素子９１のＹ方向駆動・検出回路１１は、Ｘ方向に直列に配線されたＹ方向位置検出用ホール素子列Ｙ９１を構成している。
各ホール素子は磁気に感知すると素子の両端に電圧を発生するから、各ホール素子がダイナミック駆動されることで感知したホール素子を特定することができる。すなわち、例えば、ある横列（行）のＸ方向位置検出用ホール素子８１をすべて選択した状態で、縦列のＹ方向検位置検出用ホール素子９１の選択を時分割で駆動することで、順次、その行のホール素子が特定され、その際磁気に感知していないホール素子からは電圧が出力されず、磁気に感知してているホール素子からは電圧が出力されることで、Ｘ−Ｙ平面マトリックスのどの位置に移動体１が存在しているかが判別できることとなる。
【００２１】
以上のように、本発明が特許文献１と異なる部分は、一人用対戦型エアーホッケー機構としてマニュピュレータの代わりに平面サーボモータ５を備えた部分と、移動体の位置認識は、テレビジョンカメラで撮影した画像情報より検出する代わりに、格子状に配置されたＸ方向位置検出用ホール素子８およびＹ方向検位置検出用ホール素子９により検出する部分であり、これによって、省スペースで安価なエアーホッケー遊戯装置が得られる。
【００２２】
図９は本発明に係るエアーホッケー遊戯装置における可動子４１の位置制御のフローチャートの１例である。
今、仮に、エアーホッケー遊戯装置１００（図１）の遊技者Ｐを見て図で左側端の座標を（ｘ０，ｙ０）とし、遊技者Ｐ側のゴール穴３の中心の座標を（ｘ０，ｙｍ）とし、また反対側のゴール穴３’の中心の座標を（ｘｎ，ｙｍ）とする。
図９で、フローがスタートすると、Ｓ１で移動体１の位置（ｘｆ，ｙｇ）検知を行い、Ｓ２でその値をメモリ１へ記憶する。
そのすぐ後（例えば、１０μ秒）に、再度、Ｓ３で移動体１の位置（ｘｈ，ｙｉ）検知を行い、Ｓ４でその値をメモリ２へ記憶する。
Ｓ５でメモリ１とメモリ２の値を比較し、ｘｈ−ｘｆが正ならば、移動体１は
ｘ軸でゴール穴３’方向に接近していることになり、Ｓ６で移動体１とゴール穴３’とを結ぶ直線上へ可動子４１をｙ軸方向に平行に移動させる。
Ｓ５でメモリ１とメモリ２の値を比較し、ｘｈ−ｘｆが正でないば、移動体１はゴール穴３’に接近していないので、可動子４１をそのままにしてＳ１に戻る。
Ｓ７で移動体１がゴール穴３’又は３の中にあるかを検査し、移動体１がゴール穴３’の中にあれば、可動子４１の防御失敗、遊技者Ｐの勝ちとなる。
逆に、移動体１がゴール穴３の中にあれば、可動子４１が弾き返した移動子１が遊技者Ｐの防御をくぐって得点したことになり、可動子４１側の勝ちとなる。
必要に応じて、図示しない表示パネルにただいまの得点と両者の累積得点を表示するようにしてもよい。
Ｓ７で、移動体１をゴール穴３’又は３から自動的に取り出して、プレイフィールド盤６の上へ搬送する。これの搬送装置は、１例として、ゴール穴３’３の真上からゴール穴３’３の底の間を往復運動する吸盤でゴール穴３’３の底にある移動体１を吸引して、引き上げ、その後、プレイフィールド盤６の上へ水平搬送して、吸盤から落下させるものでよい。
Ｓ７で移動体１がゴール穴３’又は３の中になければ、移動体１はまだプレイフィールド盤６の上にあるので、競技続行中であり、Ｓ１に戻る。
いずれかの側が得点したことにより、遊技を終えたいときは、Ｓ９で遊技終了ボタンを押すことにより終了する。押さなければＳ１に戻る。
【００２３】
＜第２の実施の形態＞
次ぎに、本発明の第２の実施形態について図１０〜図１３に基づいて説明する。
図１０は本発明の第２の実施形態に係る空気吐出型平面モータである。
図において、１１０は平面モータ、１１１は固定子、１１２は可動子、１１３はモータフレーム、１１４は圧縮空気流入口、１１５はオリフィス、１１６が電磁石、１１７はコイル、１１８は永久磁石、１１９はエアギャップ、１２０はエアチャネル、１２１はヒートパイプ、１２２は冷却用フィンである。
ヒートパイプ１２１は可動子１１２の底面を除いた外周面に設けられている。ヒートパイプ１２１の吸熱側はモータの外部表面に接触して設けられ、放熱側は冷却用フィン１２２に接触して設けられている。
モータが駆動される場合、固定子１１１と可動子１１２の間のエアギャップ１１９を維持するために、圧縮空気はエアチャネル１２０からオリフィス１１５を通して最初に供給される。熱い圧縮空気はヒートパイプ１２１の吸熱側と接触しているモータフレーム１３の外壁に設けたエアチャネル１２０を通して流れる際、ヒートパイプ１２１の作動流体は蒸発によって通流空気から熱を吸収する。
【００２４】
ヒートパイプ１２１の作動流体が蒸発するときに、熱伝達率が高くなると共に、等温条件で実質的に熱流束を高めることが可能になる。蒸発した伝熱流体は冷却用フィン１２２を通して放熱することにより、ヒートパイプ１２１の反対側に液化する。液化をすると熱伝達率は高くなるので、ヒートパイプ１２１の吸熱部および放熱部の両方は、非常に高い熱伝達率を得ることになる。可動子１１２のコイル１７で生じた熱は、熱伝導によってモータフレーム表面の方へ伝わり、大部分の熱は可動子１１２から底面に流れ込む。ヒートパイプ１２１で冷却された空気は非常に高速でエアギャップ１１９を通過する。この底面から放熱される熱量は表面積、熱伝達率、および表面と流れる空気間の温度差に依存する。空気の温度が低ければ、表面と通流空気との間の温度差は増加するので、その結果、熱伝導は増加する。熱伝導が増加すると、同じ出力に対するコイル１７の温度上昇を抑制するので、本発明の冷却によれば、平面モータは可動子のコイル・ブロックの温度上昇の低減を達成することが可能となる。
【００２５】
＜第２の実施の形態の改良＞
図１１は本発明の第２の実施の形態の改良に係る空気吐出型平面モータである。この平面モータが第１実施例のそれと異なる点は、（１）温度センサ１０４をモータフレーム１１３の中に設けたこと、（２）ヒートパイプ１２１に代えて、ペルチェ素子１３１を可動子１１２の底面を除いた外周面に設けたこと、である。
ヒートパイプ１２１（図１０）の作動流体は作動流体の蒸発温度である特別な温度において熱を吸収するため、ヒートパイプが第１実施例で選択されたが、しかしながらヒートパイプは冷却器の冷却性能を制御するものではなかった。
しかし、冷却器としてのペルチェ素子３１の使用は、冷却器の冷却性能を制御するのに有効でである。
【００２６】
ペルチェ素子３１の基本原理は図１２に示されている。
図１２に示すように、熱電モジュールのＰＮ型熱電素子に反時計方向に電流を流すと、ペルチェ効果により、上面は冷たくなり、下面は暖かなる。冷却器に流れる電流を制御することでペルチェ素子の吸熱量を制御することができる。モータの冷却のメカニズムはヒートパイプを使用した場合と同等である。
しかしながら、冷却性能を制御する能力はコイルの熱を最適に冷却することができるかぎり、いろいろな出力においてモータを動作させることが可能である。
【００２７】
また、図１３は、ペルチェ素子による熱電冷却器１３１の制御装置を示している。エアチャネル内又は近傍に設けた温度センサ１０４（図１１）でエアチャネル内の空気温度をセンシングし、検出した温度を制御装置１３２に送り、制御装置１３２ではこのデータを基にどれくらいの電流をペルチェ素子１３１に流すのが良いかを演算し、それに基づく制御指令を送って、熱電冷却器１３１に流れる電流を制御することでペルチェ素子１３１の吸熱量を制御することができる。
【００２８】
第２の実施の態様に係る可動子は第１実施の態様に係るエアーホッケー遊戯用の可動子に転用可能となる。そのためには、図１０及び図１１の冷却用フィン１２２が移動体１の邪魔にならないように、底面から移動体１の丈の高さまで冷却用フィン１２を取り付けずに、それから上に取り付けるようにすることが必要である。
【００２９】
第１の実施の態様におけるプレイフィールド盤６のエアー噴出し穴６１から吹き出される空気量は移動子１を浮上させる量であればよく、これで移動子１よりも重い可動子４１を浮上させるには底面積を広くすることが必要となるが、第２の実施の形態に係る可動子１１２（図１０，図１１）を転用することで、別ルートの空気供給系が利用できるので、第１の実施の態様における可動子４１よりも底面積を小さなものとすることが可能となる。具体的には、可動子１１２からエアギャップに吐出する空気吐出量は、浮上に必要な空気吐出量から、プレイフィールド盤６にあけられたエアー噴出し穴６１より可動子１１２に吐出される空気吐出量を引いた差とすればよい。
【００３０】
以上のように、本発明の第２の実施の態様によれば、多数の電磁石から成る平面のモータから発せられる多量の熱を平面モータの可動子を有効に冷却することで、コイル・ブロックの温度上昇を減少することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る平面サーボモータ制御装置を採用したエアーホッケー遊戯装置の斜視図である。
【図２】エアーホッケー台からプレイフィールド盤を外して上へ持ち上げた状態の斜視図である。
【図３】可動子の底面を示す斜視図である。
【図４】平面サーボモータの固定子であるプラテンの部分斜視図である。
【図５】図３に示す可動子及び図４に示すプラテンの断面図で、（１）〜（４）は時間的経過の図である。
【図６】移動体底面の斜視図である。
【図７】移動体位置検出装置の斜視図である。
【図８】Ｘ方向位置検出用ホール素子列とＹ方向検位置検出用ホール素子列の配列構成を示す平面概念図である。
【図９】本発明に係るエアーホッケー遊戯装置における可動子４１の位置制御のフローチャートの１例である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る空気吐出型平面モータの縦断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の改良に係る空気吐出型平面モータの縦断面図である。
【図１２】ペルチェ素子の基本原理を示す図である。
【図１３】ペルチェ素子による熱電冷却器の制御部ブロックを示す図である。
【図１４】従来の空気吐出型平面モータを説明する縦断面図である。
【図１５】図１４の可動子の底面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１        円盤状移動体
２        エアーホッケー台
３、３’  ゴール穴
４        平面サーボモータ
４１      可動子
４１ａ〜４１ｄ  フォーサ（モータ）
４２            固定子（プラテン）
４２１          プラテンの歯
４３、４４      電磁石
４３ａ〜４３ｄ、４４ａ〜４４ｄ  磁極
４５、４６  永久磁石
４７、４８  励磁巻線
５          平面サーボモータ駆動装置
５１        ケーブル
６          プレイフィールド盤
６１        エアー噴出し穴
７１        Ｘ方向位置検出装置
７２        Ｙ方向位置検出装置
８１        Ｘ方向位置検出用ホール素子
９１        Ｙ方向検位置検出用ホール素子
１００       エアーホッケー遊戯装置
１０３       磁石ユニット
１０４       温度センサ
１１１       固定子
１１２       可動子
１１３       モータフレーム
１１４       空気流入口
１１５       オリフィス
１１６       電磁石
１１７       コイル
１１８       永久磁石
１１９       エアギャップ
１２０       エアチャネル
１２１       ヒートパイプ
１２２       冷却用フィン
１３１       ペルチェ素子
【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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【図１４】
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【図１５】
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