(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ステッピングモータには、ユニポーラ型とバイポーラ型があり、ユニポーラ型ステッピングモータとは、固定子に巻線が双方向に巻回され、バイポーラ型ステッピングモータとは巻線が一方向に巻回されており、遊技機では、制御のし易さやコスト面からユニポーラ型ステッピングモータが広く採用されている。そして、これらのステッピングモータを低振動で滑らかに回転させるために、例えば2相モータでは1相励磁と2相励磁とが交互に行われる1−2相励磁が採用される。
【0005】
しかし、ステッピングモータの回転速度がある所定速度より低速の場合には、励磁に起因した発振現象に起因して遊技者が不快感を覚えるくらいの大きな振動や音が生じるという問題があり、低速時の振動や音を防止する対策が望まれている。
【0006】
また、ユニポーラ型ステッピングモータをバイポーラ駆動で使用する場合、
図11に示すように、ユニポーラ型ステッピングモータ(以下、単にモータという)Mは、固定子(図示せず)の同一極に、両端の接続端子TA1,TA2の間の共通端子TACから両接続端子TA1,TA2に向かい互いに逆向きに巻回されたA相巻線KA1およびAバー相巻線KA2を有するとともに、固定子の他の同一極に、両端の接続端子TB1,TB2の間の共通端子TBCから両接続端子TB1,TB2に向かい互いに逆向きに巻回されたB相巻線KB1およびBバー相巻線KB2とを有し、Aバー相巻線KA2側の接続端子TA2およびBバー相巻線KB2側の接続端子TB2が、100MΩ等の高抵抗値の抵抗RA,RBをそれぞれ介してグランドGNDに接続されて接地され、Aバー相巻線KA2およびBバー相巻線KB2はいずれもモータ駆動に使用されずに未使用状態となり、例えば1−2相励磁によりA相巻線KA1およびB相巻線KB1に駆動電流が通流されて、モータMが駆動されて回転するようになっている。
【0007】
一方、モータMを停止する場合には、A相巻線KA1の両端の接続端子TA1および共通端子TACを電源電位あるいは接地電位など同電位に保持するとともに、B相巻線KB1の両端の接続端子TB1および共通端子TBC
を電源電位あるいは接地電位など同電位に保持し、モータMを停止させている。しかし、モータMを停止させる場合であっても、Aバー相巻線KA2およびBバー相巻線KB2はいずれも未使用状態のままであるため、十分大きな停止トルクを得ることができず、モータMの回転子の回転をより素早く停止させることができないという問題がある。
【0008】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、遊技機において、ユニポーラ型ステッピングモータの低速回転時の振動や音を、簡単かつ安価な構成により低減できるようにすることを第1の目的とする。
【0009】
また、遊技機において、簡単かつ安価な構成により、ユニポーラ型ステッピングモータを速やかに停止できるようにすることを第2の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記した第1、第2の目的を達成するために、本発明の遊技機は、固定子の同一極に、両端の接続端子の間の共通端子から前記両接続端子に向かい、互いに逆向きに巻回された巻線
を有するモータと、該モータにより駆動される可動部とを備える遊技機において、前記
巻線の前記共通端子と一方の前記接続端子との間に電流を通流して前記モータを回転させる駆動回路と、
前記モータの回転速度が所定速度以下の場合に、前記
巻線の前記共通端子と他方の前記接続端子との間の部分
に、前記巻線の前記共通端子と一方の前記接続端子との間の部分に流れる電流による磁束を打ち消す向きに磁束を生じるように電流を通流して、前記モータ
の回転を制御する制御回路とを備えることを特徴としている。
【0011】
このような構成によれば、固定子の同一極に、両端の接続端子の間の共通端子から両接続端子に向かい、互いに逆向きに巻回された巻線を複数相有するモータは、ユニポーラ型と称され、通常は各巻線それぞれの共通端子と一方の接続端子との間にのみ電流を通流して使用され、各巻線それぞれの共通端子と他方の前記接続端子との間の部分は使用されないことから、制御回路により、各巻線それぞれの共通端子と他方の接続端子との間の部分を利用して、モータ
の回転を制御することで、簡単かつ安価な構成により、ユニポーラ型のモータの低速回転時の振動や音を低減でき、モータ停止時には停止トルクを増大して速やかに停止させることができる。
【0015】
また、前
記制御回路は、前記巻線の前記共通端子と他方の前記接続端子とに接続されたスイッチ素子と抵抗との並列回路を有し、前記モータの回転速度が所定速度以下の場合および前記所定速度を超える場合に、前記スイッチ素子をそれぞれオン、オフに制御するようにしてもよく前
記制御回路は、前記巻線の前記共通端子と他方の前記接続端子とに接続された可変抵抗を有し、前記モータの回転速度が所定速度以下の場合および高速の場合に、前記可変抵抗の抵抗値をそれぞれゼロ、最大値に制御するようにしてもよい。
【0016】
こうすると、モータの回転速度が所定速度以下の場合および所定速度を超える場合に、スイッチ素子をそれぞれオン、オフし、スイッチ素子のオンにより巻線の共通端子と他方の接続端子との間を短絡し、スイッチ素子のオフにより巻線の共通端子と他方の接続端子との間に抵抗を接続することにより、所定速度以下で回転するモータの振動や音を低減することができる。また、モータの回転速度が所定速度以下の場合および所定速度を超える場合に、可変抵抗の抵抗値をそれぞれゼロ、最大値に制御することにより、所定速度以下で回転するモータの振動や音を低減することができる。
【0017】
また、上記した第2の目的を達成するために、本発明の遊技機は、前記制御回路は、前記モータの停止時に、前記
巻線の前記共通端子並びに一方および他方の前記接続端子を同電位に保持する電位制御回路であるとよい。
【0018】
このような構成によれば、電位制御回路により、モータの停止時に、
巻線の共通端子並びに一方および他方の接続端子を同電位に保持することによって、
巻線の共通端子並びに一方の接続端子を同電位に保持する場合に比べて、停止トルクを増大させることができ、その結果、簡単かつ安価な構成により、ユニポーラ型のモータの低を速やかに停止させることが可能になる。
【0019】
また、前記電位制御回路は、前記
巻線の前記共通端子並びに一方および他方の前記接続端子それぞれを、同じ電位点に切離自在に接続して同電位に保持するスイッチ手段を備えるのが望ましい。こうすると、スイッチ手段を切り換え制御することにより、
巻線の共通端子並びに一方および他方の接続端子それぞれを、同じ電位点に切離自在に接続して同電位に保持することができ、速やかなモータ停止時を実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
<第1実施形態>
本発明を遊技機である回胴式遊技機(以下、スロットマシンという)に適用した第1実施形態について、
図1ないし
図4を参照して詳細に説明する。
【0022】
(スロットマシンの基本構成)
図1を参照して、スロットマシン1の構成の概略について説明する。
【0023】
本実施形態におけるスロットマシン1は、筐体3の前面開口が前面パネル5により開閉自在に閉塞され、この前面パネル5のほぼ中央高さの位置に操作板7が配設され、この操作板7の上方に正面板9が配設されている。そして、正面板9には横長矩形の表示窓11が設けられ、表示窓11の内側には、複数種類の図柄を予め定められた順序で可変表示する本発明の可変表示列を成す回転リールから成る左・中・右リール13L,13M,13Rが配置されている。ここで、各リール13L,13M,13Rは、後で詳述するようにそれぞれステッピングモータにより独立して回転駆動され、本発明における「可動部」に相当する。
【0024】
左・中・右リール13L,13M,13Rそれぞれには、例えば「7」「BAR」「Bell」「Cherry」などの複数種類の図柄が合計20個、所定の配列でそれぞれ設けられ、各リール13L,13M,13Rの各図柄それぞれには、0番から20番までのコマ番号が順に付され、例えばコマ番号0番から19番までの図柄が印刷されたリールテープがリールの周面に貼り付けられて各リール13L,13M,13Rがそれぞれ形成されている。また、各リール13L,13M,13Rが回転すると、コマ番号19番、18番、…、0番、19番、…の予め定められた順に複数の図柄がそれぞれ表示窓11に可変表示される。
【0025】
そして、各リール13L,13M,13Rの回転が停止したときに、各リール13L,13M,13Rそれぞれについて3個ずつで合計9個の図柄が表示窓11から覗くように設定され、具体的には1つのリールにつき上段、中段および下段に各1個の3個ずつ、3つのリール13L,13M,13Rで合計9個が表示窓11を通して表示される。すなわち、すべてのリール13L,13M,13Rが停止すると、縦3列横3行に配列された合計9個の図柄が表示窓11に停止表示されることになり、上段、中段および下段の横3列および斜め2列が後述する入賞ラインとなり、いずれかの入賞ラインに当選役の図柄が揃った状態で各リール13L,13M,13Rが停止すれば入賞となる。
【0026】
また、操作板7には、内部に貯留されているクレジットメダルから1枚ずつのメダル投入を指示するためのベットスイッチ15、クレジットメダルから1ゲーム(遊技)あたりの規定枚数の最大投入枚数(3枚に設定されている)のメダル投入を指示するための最大ベットスイッチ17、各リール13L,13M,13Rを回転させて各図柄の可変表示を開始させるレバー状のスタートスイッチ19、左・中・右リール13L,13M,13Rの回転をそれぞれ停止させて各図柄の可変表示を停止させるべく、各リール13L,13M,13Rそれぞれに対応した左・中・右ストップスイッチ21L,21M,21R、クレジットメダルを払い出すための精算スイッチ23、およびメダル投入口25が設けられている。
【0027】
また、正面板9の上方のほぼ中央には、動画などを表示して遊技者に当選や入賞などを告知したり、入賞させるのに必要な各ストップスイッチ21L,21M,21Rの操作態様を報知したりする演出を行うための液晶表示器27が設けられ、液晶表示器27のすぐ上方には、各種の入賞図柄が表示された説明パネル29が設けられ、液晶表示器27および説明パネル29の左右には、音楽や音声などによる演出を行うためのスピーカ31L,31Rがそれぞれ設けられている。なお、後述するメダル払出口39の左右にもスピーカ31L,31Rがそれぞれ設けられている。
【0028】
さらに、説明パネル29およびスピーカ31L,31Rの上辺には中央ランプ部33Mが配設され、その左右には左・右ランプ部33L,33Rがそれぞれ配設されている。各ランプ部33M,33L,33Rには、それぞれ発光ダイオードなどの光源が配設されている。これらのランプ部33M,33L,33Rは一体的に形成され、遊技者に当選や入賞を告知するなどの演出を行うための上部ランプ部33を構成している。
【0029】
また、操作板7の下方には、装飾画などが表示された下部パネル35が設けられ、この下部パネル35の左右には、それぞれ複数の光源が例えば2列に並んで配置された下部ランプ部37L,37Rが設けられている。また、下部パネル35の下方には、メダル払出口39や、このメダル払出口39から払い出されるメダルを受けるメダル受け41が設けられている。また、正面板9には入賞ラインが描かれ、正面板9の左下隅にはクレジットメダルの貯留枚数を表示するクレジット表示器45が配設されている。このクレジット表示器45は、例えば2個の7セグメントLEDで構成され、2桁の貯留枚数(例えば、最大で50枚)が表示可能になっている。
【0030】
(リールモータの駆動系)
図2は各リール13L,13M,13Rを回転駆動する駆動系の結線図であり、
図2では、左リール13Lを回転駆動するステッピングモータM1のみ示しているが、中・右リール13M,13Rを回転駆動するステッピングモータの駆動系も同様であるので、説明を省略する。
【0031】
ステッピングモータM1は、固定子(図示せず)の同一極に、両端の接続端子Ta1,Ta2の間の共通端子Tacから両接続端子Ta1,Ta2に向かい互いに逆向きに巻回されたA相巻線Ka1およびAバー相巻線Ka2と、固定子の他の同一極に、両端の接続端子Tb1,Tb2の間の共通端子Tbcから両接続端子Tb1,Tb2に向かい互いに逆向きに巻回されたB相巻線Kb1およびBバー相巻線Kb2とを有する、いわゆる2相のユニポーラ型である。
【0032】
そして、A相巻線Ka1およびAバー相巻線Ka2の共通端子Tacと一方の接続端子Ta1との間にあるタイミングで電流を通流する駆動回路Daが設けられるとともに、B相巻線Kb1およびBバー相巻線Kb2の共通端子Tbcと一方の接続端子Tb1との間に駆動回路Daとは異なるタイミングで電流を通流してステッピングモータM1を回転させる駆動回路Dbが設けられ、これら両駆動回路Da,Dbから成るバイポーラ駆動ドライバDにより、ステッピングモータM1が駆動される。
【0033】
駆動回路Daは、4個のNPN型トランジスタQa1,Qa2,Qa3,Qa4がH型ブリッジを成すように接続され、詳しくは、トランジスタQa1,Qa2のコレクタが共に直流電源V
DDに接続され、トランジスタQa1,Qa2のエミッタそれぞれにトランジスタQa3,Qa4のコレクタが接続され、トランジスタQa3,Qa4のエミッタが共にグランドGNDに接続されて接地され、トランジスタQa1,Qa2のエミッタそれぞれにA相巻線Ka1の一方の接続端子Ta1および共通端子Tacが接続され、トランジスタQa1,Qa4のベース、および、トランジスタQa2,Qa3のベースが、メインCPU45の制御信号出力端子ta1,ta2にそれぞれ接続されている。ここで、メインCPU45は、内蔵メモリに記憶されている制御プログラムに従って、スロットマシンの各部を制御して遊技の進行を制御する。
【0034】
また、駆動回路Dbも駆動回路Daと同様に構成され、4個のNPN型トランジスタQb1,Qb2,Qb3,Qb4がH型ブリッジを成すように接続され、詳しくは、トランジスタQb1,Qb2のコレクタが共に直流電源V
DDに接続され、トランジスタQb1,Qb2のエミッタそれぞれにトランジスタQb3,Qb4のコレクタが接続され、トランジスタQb3,Qb4のエミッタが共にグランドGNDに接続されて接地され、トランジスタQb1,Qb2のエミッタそれぞれにB相巻線Kb1の一方の接続端子Tb1および共通端子Tbcが接続され、トランジスタQb1,Qb4のベース、および、トランジスタQb2,Qb3のベースが、メインCPU45の制御信号出力端子tb1,tb2にそれぞれ接続されている。
【0035】
ところで、
図2に示すように、Aバー相巻線Ka2の共通端子Tacと他方の接続端子Ta2とに両端が接続された抵抗Raと、この抵抗Raに並列に接続されたスイッチ部Saとから成る起電力制御回路Vacが設けられるとともに、Bバー相巻線Kb2の共通端子Tbcと他方の接続端子Tb2とに両端が接続された抵抗Rbと、この抵抗Rbに並列に接続されたスイッチ部Sbとから成る起電力制御回路Vbcが設けられ、両起電力制御回路Vac,Vbcそれぞれのスイッチ部Sa,Sbの制御端子が、メインCPU43の制御信号出力端子tas,tbsに接続されている。ここで、スイッチ部Sa,Sbはトランジスタ等のスイッチ素子により構成するのが望ましい。また、抵抗Ra,Rbは、Aバー相巻線Ka2のインダクタンスや、Bバー相巻線Ka2のインダクタンスや、ステッピングモータM1に供給される駆動電流や、ステッピングモータM1の低速回転以外の場合に付与したい制動力に基づいて選択される。
【0036】
そして、ステッピングモータM1が予め設定された所定速度Vtより低速で回転する場合には、起電力制御回路Vacのスイッチ部Saが、メインCPU45からの制御信号によりオンされ、Aバー相巻線Ka2の共通端子Tacと他方の接続端子Ta2との間に生じる逆起電力が制御され、同様に、起電力制御回路Vbcのスイッチ部Sbが、メインCPU45からの制御信号によりオンされ、Bバー相巻線Kb2の共通端子Tbcと他方の接続端子Tb2との間に生じる逆起電力が制御されるようになっている。ここで、所定速度Vtは、遊技中において、遊技者がステッピングモータM1の振動、音を不快に感じなくなるときのステッピングモータM1の回転速度を閾値として実験的に求めておき、その閾値を所定速度Vtとして設定するのが望ましい。
【0037】
このように、スイッチ部Sa,Sbがオンされることにより、Aバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2に生じる逆起電力による電流が、オン状態のスイッチ部Sa,Sbそれぞれと、Aバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2それぞれとの閉回路を流れ、この閉回路を流れる電流による磁束が、A相巻線Ka1、B相巻線Kb1への駆動回路Da,Dbによる通電電流による磁束を打ち消す向きに生じ、ステッピングモータM1に制動力が与えられ、所定速度Vt以下で回転するステッピングモータM1の振動や音が低減される。
【0038】
ステッピングモータM1が上記の所定速度Vtを超える速度で回転する場合には、メインCPU45から制御信号は出力されず、スイッチ部Sa,Sbはオフのままとなり、上記したようなAバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2に生じる逆起電力による電流が流れることはなく、ステッピングモータM1に制動力が作用しないため、ステッピングモータM1が所定速度を超える速度で回転する場合には、ステッピングモータM1の振動や音は生じるものの、低速回転の場合に比べて遊技者に不快感を与えるほどの振動や音ではない。
【0039】
ここで、駆動回路Da,DbによるステッピングモータM1への通電開始から定速回転状態に至るまでの間、ステッピングモータM1の回転速度は通電開始からの経過時間にほぼ比例するため、スタートスイッチ19が操作されて各リール13L,13M,13Rそれぞれを回転するステッピングモータM1への通電開始からの経過時間を、例えばメインCPU45に内蔵されたタイマのカウント値から検出し、通電を開始してからステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vtに到達する所定時間tsを経過したかどうかで、ステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vtに到達したかどうかを判断することができる。
【0040】
(動作)
駆動回路Da,DbによるステッピングモータM1への通電開始後、起電力制御回路Vac,Vbcのスイッチ部Sa,Sbは、メインCPU45により
図3に示すような手順で制御される。なお、
図3は一方の起電力制御回路Vacの制御手順を示すが、他方の起電力制御回路Vbcも同様の手順で制御される。
【0041】
図3に示すように、メインCPU45によりスタートスイッチ19の操作があったか否かの判定がなされ(ステップS1)、この判定結果がNOであれば、判定結果がYESになるまでステップS1の判定が繰り返され、判定結果がYESになれば次のステップS2に移行し、駆動回路DaによるステッピングモータM1への通電が開始されると同時に、メインCPU45により起電力制御回路Vacのスイッチ部Saがオンされる(ステップS2)。
【0042】
そして、駆動回路DaによるステッピングモータM1への通電開始から所定時間tsを経過したか否かの判定がなされ(ステップS3)、この判定結果がNOであれば、ステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vt以下であるため、ステップS3の判定結果がYESになるまでステップS3の判定が繰り返され、判定結果がYESになれば、ステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vtを超えたと判断できるため、メインCPU45により起電力制御回路Vacのスイッチ部Saがオフされ(ステップS4)、その後、制御動作は終了する。
【0043】
このような制御により、
図4に示すように、駆動回路DaによるステッピングモータM1への通電が開始され、ステッピングモータM1が1−2相励磁により始動され、通電開始から所定時間tsを超えるまでの間、つまりステッピングモータM1の回転速度Vが所定速度Vtを超えるまでの間、メインCPU45により起電力制御回路Vacのスイッチ部Saがオンされて、Aバー相巻線Ka2に生じる逆起電力による電流が、オン状態のスイッチ部SaとAバー相巻線Ka2との閉回路を流れ、この閉回路を流れる電流による磁束が、A相巻線Ka1への駆動回路Daによる通電により発生する磁束を打ち消す向きに生じ、ステッピングモータM1に制動力が与えられる。
【0044】
なお、
図4に示す巻線Ka1,Kb1への通電のタイミングチャートにおいて、駆動回路DaのトランジスタQa1,Qa4のオンによりA相巻線Ka1を接続端子Ta1から共通端子Tacに流れる電流を「+」とし、駆動回路DaのトランジスタQa2,Qa3のオンによりA相巻線Ka1を共通端子Tacから接続端子Ta1に流れる電流を「−」として表わし、同様に、駆動回路DbのトランジスタQb1,Qb4のオンによりB相巻線Kb1を接続端子Tb1から共通端子Tbcに流れる電流を「+」とし、駆動回路DbのトランジスタQb2,Qb3のオンによりB相巻線Kb1を共通端子Tbcから接続端子Tb1に流れる電流を「−」として表わしており、ステッピングモータM1を1−2相励磁により駆動する様子を表わしている。
【0045】
また、
図4において、ステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vt以下の場合には、ステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vtに上昇するまでの間は、スイッチ部Sa,Sbをオンすることによって制動がかかりつつ加速する必要があるために巻線Ka1,Kb1への通電時間を長くしており、ステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vtに達した後は、スイッチ部Sa,Sbをオフすることによって制動がかかることなくステッピングモータM1が十分加速するため、巻線Ka1,Kb1への通電時間を短くしている。
【0046】
そして、メインCPU45により起電力制御回路Vbcのスイッチ部Sbもスイッチ部Saと同様にオンされることにより、Bバー相巻線Kb2に生じる逆起電力による電流が、オン状態のスイッチ部SbとBバー相巻線Kb2との閉回路を流れてステッピングモータM1に制動力が加えられる。
【0047】
一方、駆動回路Da,DbによるステッピングモータM1への通電開始から所定時間tsを超えると、メインCPU45によりスイッチ部Sa,Sbがオフされ、Aバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2に生じる逆起電力による電流が、抵抗Ra,Rbそれぞれと、Aバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2それぞれとの閉回路を流れ、この電流が抵抗Ra,Rbの抵抗値に反比例した微小電流となるため、A相巻線Ka1、B相巻線Kb1への駆動回路Da,Dbによる通電により発生する磁束を打ち消す向きの磁束も小さくなり、ステッピングモータM1に制動がかかることはない。
【0048】
したがって、上記した第1実施形態によれば、駆動回路Da,DbによるステッピングモータM1への通電開始から所定時間tsを超えるまでの間、つまりステッピングモータM1の回転速度Vが所定速度Vtを超えるまでの間、メインCPU45によりスイッチ部Sa,Sbがオンされるため、Aバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2に生じる逆起電力による電流が、オン状態のスイッチ部Sa,Sbそれぞれと、Aバー相巻線Ka2、Bバー相巻線Kb2それぞれとの閉回路を流れ、この閉回路を流れる電流による磁束が、A相巻線Ka1、B相巻線Kb1への駆動回路Da,Dbによる通電により発生する磁束を打ち消す向きに生じることによって、ステッピングモータM1に制動力を与えることができ、特別な制御ソフトウェアや特別な回路を設けることもなく、簡単かつ安価な構成により、所定速度Vt以下で回転するステッピングモータM1の振動や音を低減することができるとともに疑似的なマイクロステップ駆動が可能になる。
【0049】
また、上記した第1実施形態では、バイポーラ駆動ドライバD(Da,Db)によりステッピングモータM1を駆動するため、ユニポーラ駆動ドライバに比べて低電力、低発熱でステッピングモータM1を駆動することができる。
【0050】
なお、起電力制御回路Vac,Vbcは、上記したスイッチ部Saと抵抗Raとの並列回路、スイッチ部Sbと抵抗Rbとの並列回路に限るものではなく、メインCPU45によって抵抗値が制御される可変抵抗により起電力制御回路Vac,Vbcを構成してもよい。すなわち、Aバー相巻線Ka2の共通端子Tacと他方の接続端子Ta2とに可変抵抗の両端を接続し、Bバー相巻線Kb2の共通端子Tbcと他方の接続端子Tb2とに他の可変抵抗の両端を接続し、メインCPU45からの制御信号により、駆動回路Da,DbによるステッピングモータM1への通電開始から所定時間tsを超えるまでの間、つまりステッピングモータM1の回転速度Vが所定速度Vtを超えるまでの間、両可変抵抗の抵抗値をゼロに制御し、駆動回路Da,DbによるステッピングモータM1への通電開始から所定時間tsを超えてステッピングモータM1の回転速度が所定速度Vtを超えれば、両可変抵抗の抵抗値を最大値に制御するようにしてもよい。また、抵抗値の異なる複数個の抵抗を設け、ステッピングモータM1の回転速度に応じて、Aバー相巻線Ka2の共通端子Tacおよび他方の接続端子Ta2、Bバー相巻線Kb2の共通端子Tbcおよび他方の接続端子Tb2に、いずれかの抵抗の両端を接続できる構成としてもよい。
【0051】
<第2実施形態>
本発明をスロットマシンに適用した第2実施形態について、
図5、
図6を参照して詳細に説明する。上記した第1実施形態ではユニポーラ型ステッピングモータを駆動対象とした例であったが、第2実施形態では、バイポーラ型ステッピングモータを駆動対象としている点が第1実施形態と相違しており、係る相違点について説明する。なお、以下の説明では
図1ないし
図3も参照する。また、
図5において、
図2と同一符号は同一若しくは相当するものを示す。
【0052】
すなわち、
図5に示すように、バイポーラ型のステッピングモータM2は、固定子(図示せず)に巻回されたA相、B相の2相の巻線Kc,Kdを有し、一方の巻線Kcの両端の接続端子Tc1,Tc2が駆動回路DaのトランジスタQa1,Qa2のエミッタにそれぞれ接続され、同様に、他方の巻線Kdの両端の接続端子Td1,Td2が駆動回路DbのトランジスタQb1,Qb2のエミッタにそれぞれ接続されている。
【0053】
さらに、
図5に示すように、限流用抵抗R1、直流カット用のコンデンサC1、およびメインCPU45の制御信号出力端子tasに制御端子が接続されてオンオフ制御されるスイッチ部S1の直列回路から成るバイパス回路B1が、一方の巻線Kcの両接続端子Tc1,Tc2間に並列に接続され、抵抗R1,コンデンサC1,スイッチ部S1のバイパス回路B1により、巻線Kcの通電電流をバイパスして制御する電流制御回路Dcが構成されている。
【0054】
また、
図5に示すように、限流用抵抗R2、直流カット用のコンデンサC2、およびメインCPU45の制御信号出力端子tbsに制御端子が接続されてオンオフ制御されるスイッチ部S2の直列回路から成るバイパス回路B2が、他方の巻線Kdの両接続端子Td1,Td2間に並列に接続され、抵抗R2,コンデンサC2,スイッチ部S2のバイパス回路B2により、巻線Kdの通電電流をバイパスして制御する電流制御回路Ddが構成されている。なお、スイッチ部S1,S2は、トランジスタ等のスイッチ素子により構成するのが望ましい。また、抵抗R1,R2はそれぞれ、複数個の直列接続した抵抗により構成されるものであってもよい。また、抵抗R1,R2は、A相巻線Kc、B相巻線Kdのインダクタンスや、ステッピングモータM2に供給される駆動電流や、ステッピングモータM2の低速回転以外の場合に付与したい制動力に基づいて、それぞれ選択される。
【0055】
そして、本実施形態においても、
図3に示す手順と同様の手順でスイッチ部S1,S2がオンオフ制御される。すなわち、ステッピングモータM2が予め設定された所定速度Vtより低速で回転する場合には、電流制御回路Dcのスイッチ部S1が、メインCPU45からの制御信号によりオンされ、駆動回路DaによるステッピングモータM2への通電電流の一部が、抵抗R1,コンデンサC1,スイッチ部S1のバイパス回路B1による電流制御回路Dcにバイパスされ、同様に、電流制御回路Ddのスイッチ部S2が、メインCPU45からの制御信号によりオンされ、駆動回路DbによるステッピングモータM2への通電電流の一部が、抵抗R2,コンデンサC2,スイッチ部S2のバイパス回路B2による電流制御回路Ddにバイパスされる。
【0056】
なお、ステッピングモータM2の回転速度が予め設定された所定速度Vtを超える場合には、メインCPU45によりスイッチ部S1,S2はオンされずにオフしたままであるため、駆動回路Da、DbによるステッピングモータM2への通電電流がバイパスされることはない。
【0057】
このような制御により、
図6に示すように、メインCPU45により、電流制御回路Dc,Ddのスイッチ部S1,S2がオンされることによって、駆動回路Da、DbによるステッピングモータM2への通電電流の一部がバイパスされて限流されるため、ステッピングモータM2に制動力が与えられる。
【0058】
なお、
図6に示す巻線Kc,Kdへの通電のタイミングチャートにおいて、駆動回路DaのトランジスタQa1,Qa4のオンによりA相巻線Kcを一方の接続端子Tc1から他方の接続端子Tc2に流れる電流を「+」とし、駆動回路DaのトランジスタQa2,Qa3のオンによりA相巻線Kcを他方の接続端子Tc2から一方の接続端子Tc1に流れる電流を「−」として表わし、同様に、駆動回路DbのトランジスタQb1,Qb4のオンによりB相巻線Kdを一方の接続端子Td1から他方の接続端子Td2に流れる電流を「+」とし、駆動回路DbのトランジスタQb2,Qb3のオンによりB相巻線Kdを他方の接続端子Td2から一方の接続端子Td1に流れる電流を「−」として表わしており、
図4の場合と同様、ステッピングモータM2を1−2相励磁により駆動する様子を表わしている。
【0059】
したがって、第2実施形態によれば、ステッピングモータM2が予め設定された所定速度Vtより低速で回転する場合に、電流制御回路Dc,Ddのバイパス回路B1,B2を構成するスイッチ部S1,S2が、メインCPU45からの制御信号によりオンされ、駆動回路Da,DbによるステッピングモータM2への通電電流が電流制御回路Dc,Ddに一部バイパスされて、ステッピングモータM2に制動がかかるため、バイポーラ型のステッピングモータM2であっても、簡単かつ安価な構成により、所定速度Vt以下で回転するステッピングモータM2の振動や音を低減することができるとともに疑似的なマイクロステップ駆動が可能になる。
【0060】
<第3実施形態>
本発明をスロットマシンに適用した第3実施形態について、
図7、
図8を参照して詳細に説明する。上記した第1実施形態は、ユニポーラ型ステッピングモータの低速回転時の特性を改善するための構成が特徴であったが、本実施形態は、ユニポーラ型ステッピングモータの停止時の特性を改善するための構成を特徴としている点が第1実施形態と相違しており、以下において主として第1実施形態と相違する点について詳細に説明する。なお、以下の説明では
図1ないし
図3も参照することとし、
図7において、
図2と同一符号は同一若しくは相当するものを示す。
【0061】
図7に示すように、Aバー相巻線Ka2の他方の接続端子Ta2にPNP型トランジスタQa5(本発明における「スイッチ手段」に相当)のコレクタおよび例えば100MΩなどの高抵抗値の抵抗RAaの一端が接続され、抵抗RAaの他端はグランドGNDに接続されて接地される。トランジスタQa5のエミッタは直流電源V
DDに接続されるとともに、ベースがメインCPU45の制御信号出力端子ta5にそれぞれ接続されている。さらに、Bバー相巻線Kb2の他方の接続端子Tb2にPNP型トランジスタQb5(本発明における「スイッチ手段」に相当)のコレクタおよび例えば100MΩなどの高抵抗値の抵抗RBbの一端が接続され、抵抗RBbの他端はグランドGNDに接続されて接地される。トランジスタQb5のエミッタは直流電源V
DDに接続されるとともに、ベースはメインCPU45の制御信号出力端子tb5にそれぞれ接続されている。
【0062】
ここで、トランジスタQa5、抵抗RAaにより、本発明における制御回路としての電位制御回路Svaが構成されるとともに、トランジスタQb5、抵抗RBbにより、本発明における制御回路としての電位制御回路Svbが構成されている。
【0063】
次に、動作について説明する。いま、メインCPU45の制御信号出力端子ta3からの制御信号によりトランジスタQa5がオフに制御されるとともに、制御信号出力端子tb3からの制御信号によりトランジスタQb5がオフに制御された状態で、メインCPU45の制御信号出力端子ta1〜ta4,tb1〜tb4からの制御信号により、駆動回路DaのトランジスタQa1,Qa4およびトランジスタQa2,Qa3、並びに、駆動回路DbのトランジスタQb1,Qb4およびトランジスタQb2,Qb3がオンオフ制御され、A相巻線Ka1の接続端子Ta1、共通端子TacおよびB相巻線Kb1の接続端子Tb1、共通端子Tbcが、
図8に示すように直流電源V
DDの電源電位Vdd、接地電位Vgndに制御されて、ステッピングモータM1が駆動回転される。
【0064】
なお、
図8(a)〜(d)はそれぞれ、A相巻線Ka1の接続端子Ta1および共通端子Tac、B相巻線Kb1の接続端子Tb1および共通端子Tbcの電位を示す。また、
図8(e)は、A相巻線Ka1を流れる電流を示し、駆動回路DaのトランジスタQa1,Qa4のオン、およびトランジスタQa2,Qa3のオフによりA相巻線Ka1を接続端子Ta1から共通端子Tacに流れる電流を「+」とし、駆動回路DaのトランジスタQa2,Qa3のオン、およびトランジスタQa1,Qa4のオフによりA相巻線Ka1を共通端子Tacから接続端子Ta1に流れる電流を「−」として表わしている。また、
図8(f)は、B相巻線Kb1を流れる電流を示し、駆動回路DbのトランジスタQb1,Qb4のオン、およびトランジスタQb2,Qb3のオフによりB相巻線Kb1を接続端子Tb1から共通端子Tbcに流れる電流を「+」とし、駆動回路DbのトランジスタQb2,Qb3のオン、およびトランジスタQb1,Qb4のオフによりB相巻線Kb1を共通端子Tbcから接続端子Tb1に流れる電流を「−」として表わしている。さらに、
図8(g)は、接続端子Ta2の電位を示し、
図8(h)は、接続端子Tb2の電位を示す。
【0065】
そして、ステッピングモータM1が一定速度で定常回転している状態から、ステッピングモータM1を停止する場合、
図8に示すように、タイミングt1にメインCPU45の制御信号出力端子ta1,ta2および制御信号出力端子tb1,tb2から出力される制御信号により、トランジスタQa1,Qa2およびトランジスタQb1,Qb2がいずれもオンされて、A相巻線Ka1の接続端子Ta1および共通端子Tac、並びに、B相巻線Kb1の接続端子Tb1および共通端子Tbcが電源電位Vdd(接続端子Ta1および共通端子Tacは、トランジスタQa1,Qa2に接続された電源電位Vdd、接続端子Tb1および共通端子Tbcは、トランジスタQb1,Qb2に接続された電源電位Vdd)に保持され、
図8(g)に示すように、タイミングt1にメインCPU45の制御信号出力端子ta5から出力される制御信号により、トランジスタQa5がオンされてA相巻線Ka1の接続端子Ta2が、トランジスタQa5のエミッタに接続されている電源電位Vddに保持されるとともに、
図8(h)に示すように、タイミングt1にメインCPU45の制御信号出力端子tb3から出力される制御信号により、トランジスタQb5がオンされてB相巻線Kb1の接続端子Tb2が、トランジスタQa5のエミッタに接続されている電源電位Vddに保持され、各接続端子Ta1,Ta2,Tb1,Tb2および共通端子Tac,Tbcがすべて同電位の電源電位Vddに保持される。なお、タイミングt1には、メインCPU45の制御信号出力端子ta3,ta4,tb3,tb4からの制御信号により、トランジスタQa3,Qa4、Qb3,Qb4はすべてオフ状態に切り換えられている。
【0066】
なお、特に図示しないが、タイミングt1より前の接続端子Ta2の電位(
図8(g))は、トランジスタQa1,Qa2に接続された電源電位VddおよびトランジスタQa3,Qa4に接続されたグランドGNDの接地電位により、共通端子Tacと同様の波形が現れる。同様に、タイミングt1より前の接続端子Tb2の電位(
図8(h))は、トランジスタQb1,Qb2に接続された電源電位VddおよびトランジスタQb3,Qb4に接続されたグランドGNDの接地電位が付与され、共通端子Tbcと同様の波形が現れる。
【0067】
このように、ステッピングモータM1の停止時に、各巻線Ka1,Ka2,Kb1,Kb2の各接続端子Ta1,Ta2,Tb1,Tb2および共通端子Tac,Tbcを、すべて同電位の電源電位Vddに保持することにより、A相巻線Ka1およびB相巻線Kb1それぞれの共通端子Tac,Tbc並びに一方の接続端子Ta1,Tb1を同電位に保持する場合に比べて停止トルクを増大させることができ、ステッピングモータM1を速やかに停止させることができる。
【0068】
したがって、上記した第3実施形態によれば、ユニポーラ型のステッピングモータM1の停止時に、電位制御回路Sva,Svbにより、各巻線Ka1,Ka2,Kb1,Kb2の各接続端子Ta1,Ta2,Tb1,Tb2および共通端子Tac,Tbcを、すべて電源電位Vddに保持するため、簡単かつ安価な構成により、停止トルクを増大させることができ、ステッピングモータM1を速やかに停止させることができ、スロットマシン1の各リール13L,13M,13Rを所定の図柄位置で確実に停止させることが可能になる。
【0069】
<第4実施形態>
本発明をスロットマシンに適用した第4実施形態について、
図9図10を参照して詳細に説明する。本実施形態では、ユニポーラ型のステッピングモータM1の停止時に、各巻線Ka1,Ka2,Kb1,Kb2の各接続端子Ta1,Ta2,Tb1,Tb2および共通端子Tac,Tbcを、すべて同電位の接地電位Vgndに保持するようにした点が第3実施形態と相違しており、以下において主として第3実施形態と相違する点について詳細に説明する。なお、
図9において、
図7と同一符号は同一若しくは相当するものを示す。
【0070】
図9に示すように、Aバー相巻線Ka2の他方の接続端子Ta2にNPN型トランジスタQa7(本発明における「スイッチ手段」に相当)のコレクタおよび例えば100MΩなどの高抵抗値の抵抗Raaの一端が接続され、トランジスタQa7のエミッタおよび抵抗Raaの他端がグランドGNDに接続されて接地され、トランジスタQa7のベースが、メインCPU45の制御信号出力端子ta7に接続されている。さらに、Bバー相巻線Kb2の他方の接続端子Tb2にNPN型トランジスタQb7(本発明における「スイッチ手段」に相当)のコレクタおよび例えば100MΩなどの高抵抗値の抵抗Rbbの一端が接続され、トランジスタQb7のエミッタおよび抵抗Rbbの他端がグランドGNDに接続されて接地され、トランジスタQb7のベースが、メインCPU45の制御信号出力端子tb7に接続されている。
【0071】
ここで、トランジスタQa7、抵抗Raaにより、本発明における制御回路としての電位制御回路Svaaが構成されるとともに、トランジスタQb7、抵抗Rbbにより、本発明における制御回路としての電位制御回路Svbbが構成されている。
【0072】
次に、動作について説明するが、ステッピングモータM1の駆動回転時の動作は上記した第3実施形態と同様であり、ステッピングモータM1の停止時の動作が第3実施形態と相違するので、ステッピングモータM1の停止時の動作について、
図10を参照して説明する。なお、
図10(a)〜(d)はそれぞれ、A相巻線Ka1の接続端子Ta1および共通端子Tac、B相巻線Kb1の接続端子Tb1および共通端子Tbcの電位を示し、同図(e),(f)はそれぞれ、A相巻線Ka1、B相巻線Kb1を流れる電流を示す。さらに、
図10(g)は、接続端子Ta2の電位を示し、
図10(h)は、接続端子Tb2の電位を示す。
【0073】
いま、ステッピングモータM1が一定速度で定常回転している状態から、ステッピングモータM1を停止する場合、
図10に示すように、タイミングt2にメインCPU45の制御信号出力端子ta3,ta4および制御信号出力端子tb3,tb4から出力される制御信号により、トランジスタQa3,Qa4およびトランジスタQb3,Qb4がいずれもオンされて、A相巻線Ka1の接続端子Ta1および共通端子Tac、並びに、B相巻線Kb1の接続端子Tb1および共通端子Tbcが接地電位Vgnd(接続端子Ta1および共通端子Tacは、トランジスタQa3,Qa4に接続されたグランドGNDの接地電位Vgnd、接続端子Tb1および共通端子Tbcは、トランジスタQb3,Qb4に接続されたグランドGNDの接地電位Vgnd)に保持され、
図10(g)に示すように、タイミングt2にメインCPU45の制御信号出力端子ta7から出力される制御信号により、トランジスタQa7がオフからオンに切り換えられてA相巻線Ka1の接続端子Ta2が、トランジスタQa7のエミッタに接続されているグランドGNDの接地電位Vgndに保持されるとともに、
図10(h)に示すように、タイミングt2にメインCPU45の制御信号出力端子tb7から出力される制御信号により、トランジスタQb7がそれぞれオフからオンに切り換えられてB相巻線Kb1の接続端子Tb2が、トランジスタQb7のエミッタに接続されているグランドGNDの接地電位Vgndに保持され、各接続端子Ta1,Ta2,Tb1,Tb2および共通端子Tac,Tbcがすべて同電位の接地電位Vgndに保持される。なお、タイミングt2には、メインCPU45の制御信号出力端子ta1,ta2,tb1,tb2からの制御信号により、トランジスタQa1,Qa2、Qb1,Qb2はすべてオフ状態に切り換えられている。
【0074】
なお、特に図示しないが、タイミングt2より前の接続端子Ta2の電位(
図10(g))は、トランジスタQa1,Qa2に接続された電源電位VddおよびトランジスタQa3,Qa4に接続されたグランドGNDの電位により、共通端子Tacと同様の波形が現れる。同様に、タイミングt2より前の接続端子Tb2の電位(
図10(h))は、トランジスタQb1,Qb2に接続された電源電位VddおよびトランジスタQb3,Qb4に接続されたグランドGNDの接地電位が付与され、共通端子Tbcと同様の波形が現れる。
【0075】
このように、ステッピングモータM1の停止時に、各巻線Ka1,Ka2,Kb1,Kb2の各接続端子Ta1,Ta2,Tb1,Tb2および共通端子Tac,Tbcを、すべて同電位の接地電位Vgndに保持することによって、A相巻線Ka1およびB相巻線Kb1それぞれの共通端子Tac,Tbc並びに一方の接続端子Ta1,Tb1を同電位に保持する場合に比べて停止トルクを増大させることができ、ステッピングモータM1を速やかに停止させることができる。
【0076】
したがって、上記した第4実施形態によれば、第3実施形態と同様、簡単かつ安価な構成により、停止トルクを増大させることができ、ユニポーラ型のステッピングモータM1を速やかに停止させることができ、スロットマシン1の各リール13L,13M,13Rを所定の図柄位置で確実に停止させることが可能になる。
【0077】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【0078】
また、上記した実施形態では、駆動回路にNPN型のバイポーラトランジスタを使用した例を挙げたが、Nチャネル電界効果トランジスタを使用してもよい。また、トランジスタQa1,Qa2、Qb1,Qb2にPNP型のバイポーラトランジスタ、トランジスタQa3,Qa4、Qb3,Qb4にNPN型のバイポーラトランジスタを使用した駆動回路にしてもよいし、トランジスタQa1,Qa2、Qb1,Qb2にPチャネル電界効果トランジスタ、トランジスタQa3,Qa4、Qb1,Qb2にNチャネル電界効果トランジスタを使用した駆動回路にしてもよい。さらに、駆動回路を、ステッピングモータ駆動用の汎用ドライバICにより構成してもよい。また、上記した第1実施形態、第2実施形態では、加速時についてのみ説明したが、減速時にも適用可能であることはいうまでもない。
【0079】
また、上記した実施形態では、スロットマシン1の各リール13L,13M,13Rの回転駆動用のステッピングモータの制御に本発明を適用した場合について説明したが、これらリール13L,13M,13Rの回転に限らず、スロットマシン1においてステッピングモータにより回転される役物等の全ての可動部に対して本発明を適用することができる。さらに、スロットマシン以外の弾球遊技機(パチンコ機)などのその他の遊技機の可動部にも本発明を適用できるのはいうまでもない。
【0080】
また、本発明におけるスイッチ手段としてのトランジスタQa5,Qa7,Qb5,Qb7に代えて、メインCPU45の制御信号等によりオンオフ制御可能なスイッチ手段を設けてもよいのは勿論である。
【0081】
また、上記した第1実施形態に、第3実施形態あるいは第4実施形態を組み合わせてもよい。