(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲームの進行に伴ないプレーヤに衝撃を与えるゲーム機において、
電磁コイル中心孔の軸線上に沿い隣接して配設された２個の電磁コイルと、該２個の電磁コイルの中心孔に摺動自在に嵌装される鉄芯と、前記２個の電磁コイルの間に介装された１枚の強磁性板と、該２個の電磁コイルの外端に添接された２枚の強磁性板と、前記２個の電磁コイルの外端にそれぞれ前記２枚の強磁性板を介し隣接して前記鉄芯の端面に相対する２個の受衝部材と、前記２個の電磁コイル、１枚の強磁性体、２枚の強磁性板および２個の受衝部材を相互に一体に結合する鉄製結合部材と、前記２個の受衝部材のいずれか一方および前記鉄芯に介装された弾性復元材とよりなり、
前記鉄芯は、前記電磁コイル１個分の長さよりも長く設定され、該鉄芯は、永久磁石と、該永久磁石の軸線上の両端側にて磁気吸引力により吸着される２個の強磁性体とで構成され、前記２個の電磁コイルの磁化方向が相互に逆向きとなるように、該２個の電磁コイルは励磁されることを特徴とするゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項２】
前記弾性復元材は圧縮コイルスプリングであることを特徴とする請求項１記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項３】
前記弾性復元材は軟質弾性材であることを特徴とする請求項１記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項４】
前記結合部材は中空円筒体であって、前記受衝部材は円板であり、該円板は、前記中空円筒体の両端部にカシメ付けされたことを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項５】
前記結合部材の両端部と前記受衝部材とは、一体的に構成されるとともに、該結合部材は、前記電磁コイル中心孔の軸線上に亘り少なくとも２分割され、該分割結合部材は、ネジまたはカシメ付け等により一体に結合されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項６】
射撃ゲーム機に用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項７】
運転ゲーム機のステアリング操作部に用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【請求項８】
剣撃ゲーム機に用いられることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか記載のゲーム機の衝撃付与装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本出願発明は、例えば模擬銃をＣＴＲ表示画面上の目標に向けて発射した際に、該模擬銃に発射反動衝撃を与えるためのゲーム機の衝撃付与装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術および解決しようとする課題】
ゲーム進行に対応して画面上に現われる２次元、または３次元で表現されたゲームキャラクターや、ゲーム目標に対し、ゲームコントローラを内蔵した模擬銃等により、狙い撃つ射撃ゲーム機においては、現実に質量のある弾丸を発射していないため、模擬銃に衝撃が発生せず、臨場感が乏しかった。
【０００３】
このような不具合を解消するために、従来では、特許第２５３３２８５号公報および特開平８−８９６６１号公報記載の発明がある。
【０００４】
前記特許第２５３３２８５号公報記載の発明では、モータによってフライホイールを回転させ、射撃動作に連動してブレーキによりフライホイールを急減速させ、その反動で衝撃力を発生させるようになっているが、制動によりフライホイールの反動を発生させるようになっているため、時間的な遅れが生じて、実際の射撃と異なる感覚となり、また機関銃の如き連続発射が不可能であった。
【０００５】
また特開平８−８９６６１号公報記載のものでは、ソレノイドのプランジャが、比較的質量の大きなスライダとスライドカバーに直結されて、ソレノイドのオン動作で圧縮コイルスプリングのバネ力に打勝ってスライダおよびスライドカバーが後方へ引かれ、その後のソレノイドのオフ動作時に、圧縮コイルスプリングのバネ力によりこれらが前方へ往動したため、後方への衝撃力が小さく、また前方への復動時の衝撃力は大きく、実物の発射間隔と異った感覚をプレーヤに与えてしまう難点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段および効果】
本出願発明は、このような難点を克服したゲーム機の衝撃付与装置の改良に係り、ゲームの進行に伴ないプレーヤに衝撃を与えるゲーム機において、電磁コイル中心孔の軸線上に沿い隣接して配設された２個の電磁コイルと、該２個の電磁コイルの中心孔に摺動自在に嵌装される鉄芯と、前記２個の電磁コイルの間に介装された１枚の強磁性板と、該２個の電磁コイルの外端に添接された２枚の強磁性板と、前記２個の電磁コイルの外端にそれぞれ前記２枚の強磁性板を介し隣接して前記鉄芯の端面に相対する２個の受衝部材と、前記２個の電磁コイル、１枚の強磁性体、２枚の強磁性板および２個の受衝部材を相互に一体に結合する鉄製結合部材と、前記２個の受衝部材のいずれか一方および前記鉄芯に介装された弾性復元材とよりなり、前記鉄芯は、前記電磁コイル１個分の長さよりも長く設定され、該鉄芯は、永久磁石と、該永久磁石の軸線上の両端側にて磁気吸引力により吸着される２個の強磁性体とで構成され、前記２個の電磁コイルの磁化方向が相互に逆向きとなるように、該２個の電磁コイルは励磁されることを特徴とするものである。
【０００７】
本出願の請求項１記載の発明では、電磁コイル中心孔の軸線上に沿い隣接して配設された２個の電磁コイルの中心孔に、鉄芯が摺動自在に嵌装され、該鉄芯は、前記電磁コイルの１個分の長さよりも長く設定され、前記２個の電磁コイルの磁化方向が相互に逆向きとなるように、前記２個の電磁コイルは励磁されるため、前記鉄芯が２個の電磁コイルのいずれか一方に偏在して位置し、かつ該鉄芯が偏在した側の電磁コイルの外端の磁極が、該鉄芯の偏在側端の磁極と同極となるように、前記両電磁コイルを磁化させると、前記鉄芯偏在側端の磁極と、該鉄芯偏在側の電磁コイルの外端の磁極とに、磁気反撥力が発生し、その磁気反撥力により、前記鉄芯は、今迄偏在していた一方の電磁コイル側から他方の電磁コイル側へ移動する。
【０００８】
そして前記鉄芯が他方の電磁コイルの外端に接近すると、該鉄芯における偏在側と反対側の端部の磁極と前記他方の電磁コイルの外端の磁極とが異極であり、かつ両磁極間の距離が縮小するため、両磁極間の磁気吸引力が急激に増大し、大きな運動量で前記鉄芯は、前記他方電磁コイルの外端に隣接した受衝部材に衝突し、大きな衝撃力が発生する。
【０００９】
このように、前記鉄芯は、大きな磁界が存在する電磁コイルの中心孔に位置し、かつ前記鉄芯と電磁コイルとが接近しているため、該鉄芯に大きな磁気力が生じ、装置全体が小型であっても、大きな衝撃力が得られる。
【００１０】
さらに電磁コイル中心孔の軸線上に沿い隣接して配設された２個の電磁コイルの中心孔に摺動自在に嵌装された鉄芯が、永久磁石と、該永久磁石の軸線上の両端側にて磁気吸引力により吸着される２個の強磁性体とで構成されることにより、前記永久磁石を大型にしなくても、大きな磁気力を発生できるとともに、前記鉄芯の質量を増大させることができ、衝撃力をさらに一段と増加させることができる。
【００１１】
さらにまた、前記鉄芯は、その長手方向中央に配置された永久磁石と該永久磁石の両端に一体に結合された強磁性体とで構成されることにより、前記鉄芯に発生する磁気力をさらに強力にすることができる。
【００１２】
しかも、前記鉄芯と前記２個の受衝部材のいずれか一方に弾性復元材が介装されることにより、前記電磁コイルの通電を停止した際に、自動的に前記鉄芯を元の位置に復帰させることができるとともに、前記電磁コイルへの通電の際の衝撃力に差を発生させて、衝撃に方向性を与えることができる。
【００１３】
また請求項２記載のように発明を構成することにより、比較的長いストロークの間、前記鉄芯に復元力を与えることができる。
【００１４】
さらに請求項３記載のように発明を構成することにより、衝撃付与装置を簡単に構成することができる。
【００１５】
さらにまた請求項４記載のように発明を構成することにより、前記２個の電磁コイルおよび２個の受衝部材とを、相互に強固に一体的に結合することができる。
【００１６】
しかも請求項５記載のように発明を構成することにより、部品点数を削減してコストダウンを図ることができる。
【００２０】
また請求項６記載のように発明を構成することにより、実際の射撃の際の衝撃と同様な衝撃をプレーヤに与えて、射撃ゲームに臨場感をプレーヤが持つことができる。
【００２１】
しかも請求項７記載のように発明を構成することにより、悪路や荒地を走行したと同様な運転感覚をプレーヤに与えることができる。
【００２２】
そして請求項８記載のように発明を構成することにより、実際の剣撃と同様な衝撃をプレーヤに与えることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図６に図示された本出願発明の一実施形態について説明する。
【００２４】
図１に図示される射撃テレビゲーム機０の模擬ピストル１内に、本出願発明の衝撃付与装置２と、衝撃制御装置３と、画像表示装置４の画面上に表示された標的の走査輝線の光を検出する光検出器８とが配設され、該射撃テレビゲーム機０には、ＣＲＴ（液晶ディスプレイでも可）製の画像表示装置４とゲーム制御装置５が設けられており、コイン投入口６にコインまたはメダルを投入すると、画像表示装置４およびゲーム制御装置５が動作を開始し、画像表示装置４の画面上に、ゲームの進行に伴なって標的が写出されるようになっている。
【００２５】
また衝撃付与装置２とコイン投入口６とは、ケーブル７で接続されており、プレーヤが模擬ピストル１を持って、画像表示装置４の画面上の標的に対し、正確に目標を定めて引金９を引いた場合には、光検出器８の検出信号によりこの射撃が成功したことが、ゲーム制御装置５に入力されるようになっている。
【００２６】
さらに衝撃付与装置２は、図２ないし図５に図示されるように構成され、一方の電磁コイル10と他方の電磁コイル11とを電磁コイル中心孔の軸線上に沿い隣接して配列して巻装するコイルボビン12は、アセタール、あるいはＡＢＳ樹脂製で、該両電磁コイル10と電磁コイル11との間には、強磁性体たる厚い鍔状の鉄板13が介装されるとともに、該電磁コイル10，11の外端にそれぞれ強磁性体たる薄い鍔状の鉄板14，15が添接されている。
【００２７】
さらにコイルボビン12の中心孔12ａ内に、発射方向側がＮ極に反対側がＳ極に励磁された鉄芯16が摺動自在に嵌装され、該鉄芯16は、中央の円柱状永久磁石16ａと、その両端面に磁気吸引力により吸着された強磁性体たる円柱状鉄片16ｂ，16ｃとよりなり、該鉄芯16は電磁コイル10，11の長さよりもやや長い長さに形成され、該鉄芯16より模擬ピストル１の先端側すなわち発射方向側に位置して、コイルボビン12の中心孔12ａに円錐状コイルスプリング17が装入され、該円錐状コイルスプリング17は、圧縮された状態のバネ力は、電磁コイル10，11と鉄芯16との間の磁気力と略同一の強さになるように、形成されている。
【００２８】
さらにまた前記鉄板14，15に、アセタール、あるいはＡＢＳ樹脂製のストッパ18，19が当てがわれ、鉄板13，14，15およびストッパ18，19の外周に鉄製パイプ20が嵌装され、該パイプ20の両端縁が内側へ折曲げられて、ストッパ18，19に一体にかしめ付けされている。
【００２９】
また衝撃制御装置３は、図６に図示されるように、電源ブロック21と、発振ブロック22と、制御ブロック23と、スイッチユニット24とよりなり、電源ブロック21は９Ｖの電源電圧を５Ｖに変圧し、発振ブロック22と制御ブロック23とに接続されている。
【００３０】
さらに発振ブロック22では、一定周波数の信号が制御ブロック23に向って発振され、制御ブロック23では、模擬ピストル１の引金９の操作でオンされるＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ26と、模擬ピストル１に設けられた単動／連動モード切替入力スイッチ27との入力信号を受け、単動／連動モード切替入力スイッチ27が単動に切替えられてＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ26がオンされた場合には、制御ブロック23の出力端子23ａ，23ｂから１回の出力がスイッチユニット24に送信され、単動／連動モード切替入力スイッチ27が連動に切替えられてＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ26がオンされた場合には、ＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ26がオンされている間、制御ブロック23の出力端子23ａ，23ｂから交互に一定の周波数の出力が連続的にスイッチユニット24に送信されるようになっている。
【００３１】
さらにまたスイッチユニット24は、４個のトランジスタ25をブリッジ状に結線してなり、制御ブロック23の出力端子23ａ，23ｂから相互に送信される出力により、スイッチユニット24から衝撃付与装置２の電磁コイル10，11に一方向と逆方向の電流が供給されるようになっている。そしてスイッチユニット24から衝撃付与装置２の電磁コイル10，11に一方向の電流が流れた場合には、図３に図示されるように、電磁コイル10，11では、鉄板13に隣接した側がＮ極に、鉄板14，15に隣接した側がＳ極に励磁されるようになっている。
【００３２】
図１ないし図６に図示の実施形態は前記したように構成されているので、コイン投入口６にコインまたはメダルを投入すると、衝撃付与装置２，衝撃制御装置３，画像表示装置４，ゲーム制御装置５が動作状態となり、画像表示装置４の画面上には、ゲームが展開され、標的が写出される。
【００３３】
プレーヤは模擬ピストル１を持ち、単動／連動モード切替入力スイッチ27を単動モードに設定した後、標的に狙を定め、引金９を引くと、ＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ26がオンされ、スイッチユニット24から一方向と逆方向の電流が衝撃付与装置２の電磁コイル10，11に順次供給される。
【００３４】
そして、電磁コイル10，11に電流が供給されない状態では、図２に図示されるように、円錐状コイルスプリング17のバネ力により、鉄芯16は発射方向に対し後方へ位置しており、電磁コイル10，11に一方向の電流が流れると、図３に図示されるように、電磁コイル10，11では、鉄板13に隣接した側がＮ極に励磁されるとともに、鉄板14，15に隣接した側がＳ極に励磁されているため、鉄板14と鉄芯16の円柱状鉄片16ｂの外端とに斥力が発生した結果、鉄芯16が発射方向へ付勢される。そして鉄芯16の円柱状鉄片16ｃの外端が鉄板15に接近すると、両者の間に吸引力が発生し、鉄芯16の円柱状鉄片16ｃの外端がストッパ19に衝突する。
【００３５】
しかし最も縮んだ状態における円錐状コイルスプリング17のバネ力は、鉄芯16と電磁コイル10，11との磁気力に略匹敵する程の大きさに設定されているため、ストッパ19への鉄芯16の衝突の際には、大きな衝撃力は発生しない。
【００３６】
そして、電磁コイル10，11に一方向の電磁が流れた後、スイッチユニット24の切替動作により、電磁コイル10，11に逆方向の電流が流れ、電磁コイル10，11は逆方向へ励磁され、鉄板13がＳ極、鉄板14，15がＮ極となり、鉄板15，鉄芯16の円柱状鉄片16ｃの外端とに斥力が発生し、この斥力と、円錐状コイルスプリング17のバネ力とで、鉄芯16は発射方向とは逆向きに強く押され、鉄板14に対する鉄芯16の円柱状鉄片16ｂの外端の接近による吸引力と相まって、勢良く、ストッパ18に衝突する結果、大きな後向き衝撃力が発生し、プレーヤは実際の発射と同様な発射反力を受ける。
【００３７】
また引金９を引いてＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ26をオンした時に、画像表示装置４の画面上の標的に模擬ピストル１が正確に向き、狙が正しければ、標的の走査輝線が光検出器８に達し、弾丸が標的に命中したことが検出され、画像表示装置４の画面上に命中した画像が表示されるとともに、命中音が発せられる。
【００３８】
次に、単動／連動モード切替入力スイッチ27を連動モードに切替えた場合には、引金９を引き、その状態を保持すれば、衝撃制御装置３のスイッチユニット24より、電流が一方向と逆方向とに連続的に切替えられて衝撃付与装置２の電磁コイル10，11に供給され、衝撃付与装置２にて連続的に衝撃が発生し、自動銃を発射している感覚をプレーヤは持つことができる。
【００３９】
また図１ないし図６に図示の実施形態では、衝撃付与装置２より外方へ駆動部材が突出せず、衝撃付与装置２自体のみで衝撃が発生するようになっているため、衝撃付与装置２は小型であり、かつ構造が簡単であるにも拘らず、大きな衝撃力が得られ、故障が起りにくく、耐久性が高く、安価である。
【００４０】
さらに、電磁コイル10，11と鉄芯16とが接近しているため、衝撃力が極めて大きい。
【００４１】
しかも、円錐状コイルスプリング17のバネ力でもって常時、発射方向とは反方向に鉄芯16を付勢しているため、発射方向の衝撃力に比べて発射方向と逆方向の衝撃力が極めて大きくなり、実際のピストルと同様な射撃感覚をプレーヤは感ずることができる。
【００４２】
また図６において、９Ｖの電源からスイッチユニット24に通ずる導線28に図示されない可変抵抗を介装すると、衝撃付与装置２にて発生する衝撃力を調整することができる。
【００４３】
さらに制御ブロック23の出力端子23ａ，23ｂからスイッチユニット24に送られる出力の周期を変えることができるように制御ブロック23を構成すれば、衝撃付与装置２の衝撃間隔を調整することができる。
【００４４】
さらにまた円錐状コイルスプリング17の代わりに軟質ゴムを用いても良い。
【００４５】
しかも図１ないし図６に図示の実施形態では、パイプ20は分割されず、ストッパ18，19とパイプ20とは別体であったが、パイプ20を左右に２分割し、該２分割されたパイプ20，ストッパ18，19とを一体に構成し、左右に２分割されたパイプ20を相互にネジ結合してもよく、このように構成すれば、衝撃付与装置２を分解可能にすることができる。
【００４６】
図１ないし図６の実施形態では、射撃テレビゲーム機に本出願発明を適用したが、運転ゲーム機のステアリング装置に適用してもよく、この場合には、一方向と逆方向の衝撃力に差を付ける必要がなく、かつステアリングシャフトが斜下方へ傾斜し、これに沿って衝撃付与装置２を設ければよいので、重力により鉄芯16は下方へ復帰できる結果、円錐状コイルスプリング17は必要でない。
【００４７】
また剣撃ゲーム機の模擬刀剣の柄または刃に、刀剣の長手方向に対し直角上下方向に沿い衝撃付与装置２を内蔵させれば、剣撃を行ったと同様な衝撃をプレーヤの手に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明に係る衝撃付与装置を備えた射撃ゲーム機の斜視図である。
【図２】図１の衝撃付与装置の非励磁状態の縦断側面図である。
【図３】図２において、一方向へ鉄芯を駆動させた状態の縦断側面図である。
【図４】図２において逆方向へ鉄芯を駆動させた状態の縦断側面図である。
【図５】元の状態に復帰した衝撃付与装置の縦断側面図である。
【図６】図１の実施形態における制御回路図である。
【符号の説明】
０…射撃テレビゲーム機、１…模擬ピストル、２…衝撃付与装置、３…衝撃制御装置、４…画像表示装置、５…ゲーム制御装置、６…コイン投入口、７…ケーブル、８…光検出器、９…引金、10，11…電磁コイル、12…コイルボビン、13，14，15…鉄板、16…鉄芯、17…円錐状コイルスプリング、18，19…ストッパ、20…パイプ、21…電源ブロック、22…発振ブロック、23…制御ブロック、24…スイッチユニット、25…トランジスタ、26…ＯＮ／ＯＦＦ入力スイッチ、27…単動モード切替入力スイッチ、28…導線。
【図１】
0003865010.tif 000002
【図２】
0003865010.tif 000003
【図３】
0003865010.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003865010.tif 000006
【図６】
0003865010.tif 000007