偏心カムとは何か｜技術・構造白書

偏心カムとは

偏心カム（Eccentric Cam）は、回転軸の中心からずらした軸心（偏心量）を持つカム形状で、
回転運動を往復運動・押し込み動作・段差動作などに変換する機械要素である。
パチンコ機・パチスロ機では、役物の可動制御・蓋開閉・リフトアップ構造など、限られたスペースで複雑な動作を実現するために利用される。

一見単純な円盤形状でありながら、偏心構造によって多彩な動きを作り出せる点が最大の特徴である。

構造と動作原理

偏心カムは、軸心が中心からrだけずれた円板であり、1回転ごとに接触部を上下・前後に変位させる。
接触子（フォロワー）に伝わる変位量は偏心量rに比例し、次式で表される：

変位 x = r × (1 - cosθ)

θはカムの回転角度であり、偏心量が大きいほど動作ストロークが大きくなる。
この特性を利用して、動きの始点・終点を滑らかに制御できる。

パチンコ機での主な用途

偏心カムは、以下のような用途に多く採用されている：

• 役物リフトアップ機構（例：Vチャレンジ昇降台）
• ドア開閉・フラップ開放機構
• 打撃アームや可動ギアのストローク制御
• 遊技盤内の段差調整（ガイドレール昇降）

これらは、ステップモーターやサーボモーターの出力軸に偏心カムを取り付け、
フォロワーとの接触で動きを伝達する方式が一般的である。

偏心量と動作ストローク

偏心量（r）の選定は設計上の重要パラメータであり、動作ストロークSはおおよそ次式で表される：

S ≒ 2r

例えば、偏心量1.5mmならストロークは約3mmとなる。
パチンコ機の可動役物では、ストローク1〜4mm程度の微動域で精密制御が求められる。

また、フォロワー形状をローラー式にすることで摩耗を軽減し、動作抵抗を低減できる。

材質と製造方法

偏心カムは以下のような材質で作られる：

• スチール（焼入れ処理・耐摩耗性高）
• 真鍮（滑らかな摺動性）
• POM／ナイロン（低コスト・軽量化）

高精度が必要な部分はCNC旋盤やワイヤーカットで製造され、
偏心量の誤差は±0.02mm以内に抑えられている。
フォロワー接触面には、グリスリブ加工が施される場合もある。

駆動制御とセンサー検出

偏心カムの回転位置を正確に制御するため、モーター軸にはエンコーダが装着される。
これにより、特定角度での押し込み量を制御できる。
また、カム接触面にリミットスイッチやホールセンサーを配置し、動作範囲を監視する構成も一般的である。

整備と潤滑管理

偏心カムは常に摺動運動を伴うため、潤滑が不可欠である。
整備時の基本手順：

1. フォロワーと接触面を清掃（ダスト・旧グリス除去）
2. 新しいグリスを薄く塗布（リチウム系またはフッ素系）
3. モーターを手動回転させ、全域で抵抗が一定か確認

摩耗や段付きが発生している場合は交換が必要。
偏心軸が変形しているとフォロワーが外れ、異音や破損の原因となる。

リユース・再整備時の注意

中古整備時には、カムの偏心中心がずれていることが多く、ストロークが不足する場合がある。
摩耗の進んだカムは再研磨ではなく交換が基本である。
また、フォロワー部品（特に樹脂製）は劣化による割れが発生しやすく、必ず点検対象とする。

新世代構造と進化

最新の遊技機では、偏心カムをデジタル制御で模倣する「電子カム制御（ECAM）」が採用され始めている。
これはサーボモーターと位置制御ソフトウェアを組み合わせ、物理カムを電子的に再現する技術である。
これにより、動作パターンの切り替えやストローク調整をソフトウェア側で行えるようになった。

まとめ

偏心カムは、限られた空間で複雑な動作を生み出す小型メカニズムであり、
演出・動作精度・耐久性を左右する重要要素である。
定期的な潤滑と回転精度の維持が、安定稼働の鍵となる。