CN102867360B - 硬币处理装置的换向器 - Google Patents

Abstract

一种硬币处理装置的换向器，包括：第一闸门具有实心转轴；第二闸门具有空心转轴，空心轴套设在第一闸门的实心转轴上；换向内轮，安装在第一闸门的实心转轴上，设有第一致动凸块；换向外轮，安装在第二闸门的空心转轴上，设有第二致动凸块；复位扭簧，套设在在第一闸门的实心转轴上，复位扭簧的两个簧柄相向预紧，并分别与换向内轮及换向外轮固定连接；电机驱动轮，设有与第一致动凸块及第二驱动凸块可啮合的驱动齿；电机，驱动电机驱动轮转动；换向位置检测装置，用于检测电机的输出轴的转动角度。上述硬币处理装置的换向器的结构简单、功耗低、传输可靠、硬币导流时换向速度较快。

Description

硬币处理装置的换向器

【技术领域】

本发明涉及一种硬币处理装置的换向器，特别是涉及一种硬币处理装置的换向器。

【背景技术】

随着硬币的大量流通，大量硬币也同时被用于轨道交通自动售检票系统中，现有的轨道交通系统自动售票设备的硬币处理装置的硬币换向器结构较为复杂、传输不可靠，易漏币、易卡币。

【发明内容】

鉴于上述状况，有必要提供一种结构简单、功耗低、传输可靠、硬币导流时换向速度较快的硬币处理装置的换向器。

一种硬币处理装置的换向器，包括：

第一闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的找零口及回收口中的一个，所述第一闸门具有实心转轴；

第二闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的找零口及回收口中的另一个，所述第二闸门具有空心转轴，所述空心轴套设在所述第一闸门的实心转轴上，使所述第二闸门相对于所述实心转轴可转动；

换向内轮，安装在所述第一闸门的实心转轴上，并可带动所述实心转轴转动，所述换向内轮上设有第一致动凸块；

换向外轮，安装在所述第二闸门的空心转轴上，并可带动所述空心转轴转动，所述换向外轮设有第二致动凸块；

复位扭簧，套设在所述在所述第一闸门的实心转轴上，所述复位扭簧的两个簧柄相向预紧，并分别与所述换向内轮及换向外轮固定连接，使所述述换向内轮及换向外轮在所述复位扭簧的弹性扭力作用下可相向转动；

电机驱动轮，设有与所述第一致动凸块及第二驱动凸块可啮合的驱动齿；

电机，其输出轴与电机驱动轮固定连接，并驱动所述电机驱动轮转动；

换向位置检测装置，与所述电机的输出轴连接，用于检测所述电机的输出轴的转动角度；

其中，所述电机正向转动时，所述驱动齿抵接所述第一致动凸块而带动所述换向内轮转动，所述换向内轮带动所述第一闸门转动，直至所述换向位置检测装置检测到所述电机输出轴转动至第一预定角度，所述第一闸门完全打开；所述电机反向转动时，所述驱动齿抵接所述第二致动凸块而带动所述换向外轮转动，所述换向外轮带动所述第二闸门转动，直至所述换向位置检测装置检测到所述电机输出轴转动至第二预定角度，所述第二闸门完全打开。

在其中一个实施例中，所述电机驱动轮为一端开口的端盖结构，所述驱动齿为两个，并间隔地设于所述端盖结构的底部；所述换向内轮及换向外轮均收容于所述电机驱动轮内。

在其中一个实施例中，所述换向内轮包括本体及设于所述本体一侧面的轴肩，所述第一致动凸块从所述本体周缘凸出延伸，所述实心转轴穿过所述轴肩。

在其中一个实施例中，还包括扭簧套，所述扭簧套安装在所述换向内轮的轴肩上，所述复位扭簧套设所述扭簧套上。

在其中一个实施例中，所述换向外轮为一端开口、一端封闭的盖体，所述第二致动凸块设于所述盖体的开口端。

在其中一个实施例中，所述两个驱动齿均为等腰梯形，并且相对于所述电机驱动轮的本体中心对称设置。

在其中一个实施例中，所述电机为双输出轴型的步进电机，所述电机驱动轮套设于所述电机的输出轴的另一端上，所述换向位置检测装置设于所述电机的输出轴的一端上，所述换向位置检测装置包括：

换向位置检测板，设有三个U形的传感器，所述传感器具有检测槽；

换向位置检测轮，安装在所述电机输出轴上，所述换向位置检测轮的轮缘卡入所述三个U形传感器的检测槽中，用于检测所述电机的输出轴旋转的角度。

在其中一个实施例中，所述传感器包括U形光耦、第一电阻、第二电阻、插座，其中所述第一电阻与所述第二电阻并接，所述U形光耦与所述第一电阻及第二电阻串接，所述插座与所述光耦、第一电阻及第二电阻串接。

在其中一个实施例中，所述找零通道两相对侧壁上各设有一个法兰轴承，所述实心转轴的两端分别穿设所述两个法兰轴承。

在其中一个实施例中，第一闸门为给币闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的找零口，第二闸门为回收闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的回收口；

其中，所述电机正向转动时，所述第一闸门打开所述找零口；所述电机反向转动时，所述第二闸门打开所述回收口。

相较于传统的硬币处理装置的换向器，上述换向器至少具有以下优点：

（1）上述换向器的第一闸门和第二闸门分别将硬币模块上找零通道的找零口及回收口在待机时保持同时关闭，，给币时电机正向转动设定的角度，只有回收闸门打开，回收时电机反响转动设定的角度，只有给币闸门打开，从而避免漏币，因此，上述换向器灵活可靠、不易漏币、不易卡币。

（2）上述换向器通过电机驱动轮选择性驱动换向内轮及换向外轮，从而采用一个电机即可同时控制第一闸门和第二闸门，无需多个电机，因此，上述换向器的机构简单、机构动作速度快、功耗低。

（3）上述换向器通可过位置检测装置把待机、给币、回收的三个状态信号传输给硬币模块的主控单元，即，通过1台电机实现对硬币的3种导向功能，其构思巧妙，便于推广使用。

【附图说明】

图1为本发明实施方式的硬币处理装置的换向器安装示意图；

图2为图1所示换向器的分解图；

图3为图1所述换向器的换向外轮的结构示意图；

图4为图1所示换向器的换向内轮的结构示意图；

图5为图1所示换向器的电机驱动轮的结构示意图；

图6为图1所示换向器的换向位置检测板的电路图。

【具体实施方式】

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1及图2，本发明的实施方式的硬币处理装置的换向器100，包括第一闸门110、第二闸门120、换向内轮130、换向外轮140、复位扭簧150、电机驱动轮160、电机170及换向位置检测装置180。换向器100可以应用于自动售票机、自动售货机、投币游戏机等具有硬币处理装置，具体在本实施方式，以自动售票机为例进行说明。

第一闸门110可以为给币闸门或回收闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道200的找零口201及回收口202中的一个。第一闸门110包括第一板体111及实心转轴113，实心转轴113设于第一板体111的一侧边。为了便于固定第一闸门110，并使第一闸门110转动时摩擦力较小，找零通道200两相对侧壁上各设有一个法兰轴承203，实心转轴113的两端分别穿设两个法兰轴承203。

第二闸门120可以为给币闸门或回收闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道200的找零口201及回收口202中的另一个。第二闸门120包括第二板体121及空心转轴123，空心转轴123设于第二板体121的一侧边。空心轴套设在第一闸门110的实心转轴113上，使第二本体相对于实心转轴113可转动。

在此需要说明的是，为了使第一闸门110转动时，第二闸门120不转动，或者，第二闸门120转动时，第一闸门110不转动，硬币处理装置的找零通道200的找零口201及回收口202均设有一挡板206a、206b，用于分别阻挡第一闸门110及第二闸门120转动。例如，在图示的实施方式中，第一闸门110与第二闸门120呈V形，当第一闸门110或第二闸门120朝向V形夹角变大的方向转动时，由于硬币处理装置的找零通道200的找零口201或回收口202的挡板206a、206b的阻挡，而使第二闸门120或第一闸门110不能跟随一起转动，从而每次仅打开找零口201及回收口202的一个。

请同时参阅图3，换向内轮130安装在第一闸门110的实心转轴113上，并可带动实心转轴113转动。换向内轮130上设有第一致动凸块135。具体在本实施方式中，换向内轮130包括本体131及设于本体131一侧面的轴肩133，第一致动凸块135从本体131周缘凸出延伸，实心转轴113穿过轴肩133。

第一致动凸块135可以为一个或多个，其形状可以为扇形、长条形、等腰梯形等形状。具体在图示的实施方式中，第一致动凸块135为两个，并且为扇形，两个第一致动凸块135相对于换向内轮130的本体131的中心对称设置。

换向外轮140安装在第二闸门120的空心转轴123上，并可带动空心转轴123转动。换向外轮140设有第二致动凸块145。具体在本实施方式中，换向外轮140为一端开口、一端封闭的盖体，第二致动凸块145设于盖体的开口端。

第二致动凸块145可以为一个或多个，其形状可以为扇形、长条形、等腰梯形、圆弧形等形状。具体在图示的实施方式中，第二致动凸块145为两个，并且为圆弧形，两个第二致动凸块145相对于换向外轮140的盖体的中心对称设置。

复位扭簧150套设在在第一闸门110的实心转轴113上，复位扭簧150的两个簧柄相向预紧，并分别与换向内轮130及换向外轮140固定连接，使述换向内轮130及换向外轮140在复位扭簧150的弹性扭力作用下可相向转动。具体在本实施方式中，换向外轮140及换向内轮130各开设有一个通孔（图未标），复位扭簧150的两个簧柄分别插入换向外轮140及换向内轮130的通孔中。

进一步地，为了便于安装复位扭簧150，并且减小复位扭簧150的摩擦力，换向器100还包括扭簧套151，扭簧套151安装在换向内轮130的轴肩133上，复位扭簧150套设扭簧套151上。

需要说明的是，复位扭簧150的安装方式不限于上述方式，也可为其他固定方式，例如，复位扭簧150的两个簧柄直接焊接在换向外轮140及换向内轮130上。扭簧套及换向内轮130的轴肩133也可省略，此时，复位扭簧150直接套设在第一闸门110的实心转轴113上。

电机驱动轮160设有与第一致动凸块135及第二驱动凸块可啮合的驱动齿161。驱动齿161可以为一个或多个，其形状可以为扇形、长条形、等腰梯形等形状。具体在图示的实施方式中，驱动齿161为两个，并且为等腰梯形，两个驱动齿161相对于电机驱动轮160的本体中心对称设置。

具体在本实施方式中，电机驱动轮160为一端开口的端盖结构，两个驱动齿161间隔地设于端盖结构的底部，换向内轮130及换向外轮140均收容于电机驱动轮160内。

当然，电机驱动轮160、换向外轮140及换向内轮130均不限于上述结构，也可为其他结构，只需电机驱动轮160在正向、反向转动时，分别带动换向外轮140及换向内轮130即可，例如，换向外轮140为筒体结构，第二致动凸块145设于筒体结构的内侧壁上；换向内轮130为收容于换向外轮140内的饼状结构，第一致动凸块135设于饼状结构的一侧；电机驱动轮160为收容于换向外轮140内的盘状结构，驱动齿161垂直设于盘状结构的一侧。

电机170的输出轴与电机驱动轮160固定连接，并驱动电机驱动轮160转动。电机170可以为步进电机或伺服电机。具体的，电机170的电压不大于DC24伏。

换向位置检测装置180与电机170的输出轴连接，用于检测电机170的输出轴的转动角度。具体在本实施方式中，电机170为双输出轴型的步进电机，电机驱动轮160套设于电机170的输出轴的一端上，换向位置检测装置180设于电机170的输出轴的一端上。

请同时参阅图1及图6，换向位置检测装置180包括换向位置检测板181及换向位置检测轮183。换向位置检测板181设有三个U形的传感器185，传感器具有检测槽185a。换向位置检测轮183安装在电机170输出轴上，换向位置检测轮183的轮缘卡入三个传感器185的检测槽185a中，用于检测电机170的输出轴旋转的角度。

传感器185包括U形光耦1851、第一电阻1852、第二电阻1853、插座1854，其中第一电阻1852与第二电阻1853并接，U形光耦1851与第一电阻1852及第二电阻1853串接，插座1854与U形光耦1851、第一电阻1852及第二电阻1853串接。

具体在本实施方式中，第一电阻1852的电阻为330Ω，第二电阻1853的电阻为10KΩ，插座1854为10PIN直针插座，具体的，U形光耦1851为型号为KTIR0611S的直插型U形光耦。

需要说明的是，换向位置检测装置180也可为其他检测角度的装置，例如，绝对编码器，此时，电机170为单个输出轴型的电机，绝对编码器与电机170的输出轴连接，用于检测电机170的输出轴的转动的角度。

进一步地，为了更换换向器100较为方便，使换向器100为一个单独的装置，换向器100还包括电机支架190，电机170固定于电机支架190的一侧面上，换向位置检测板181固定于电机支架190另一侧面上。当然，在其他实施方式中，电机支架190也可省略，此时，电机170及换向位置检测板181直接固定于硬币处理装置的壳体上。

其中，电机170正向转动时，驱动齿161抵接第一致动凸块135而带动换向内轮130转动，换向内轮130带动第一闸门110转动，直至换向位置检测装置180检测到电机170输出轴转动至第一预定角度，第一闸门110完全打开；电机170反向转动时，驱动齿161抵接第二致动凸块145而带动换向外轮140转动，换向外轮140带动第二闸门120转动，直至换向位置检测装置180检测到电机170输出轴转动至第二预定角度，第二闸门120完全打开。

具体在本实施方式中，第一闸门110为给币闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道200的找零口201，第二闸门120为回收闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道200的回收口202。其中，电机170正向转动时，第一闸门110打开找零口201；电机170反向转动时，第二闸门120打开回收口202。

在待机状下，带有相向预紧力的复位扭簧150的两个簧柄分别带动换向外轮140和换向内轮130相向转动，带动第一闸门110和第二闸门120相向转动，分别将找零通道200和回收通道关闭，此时电机驱动轮160上的驱动齿161处于换向内轮130和换向外轮140的缺口中间，换向位置检测轮183的缺口正对着换向位置检测板181上左侧的U形传感器。

电机170正向（即顺时针）转动至第一设定角度，电机驱动轮160上的驱动齿161推动换向内轮130的第一致动凸块135，将第一闸门110打开，此时换向位置检测轮183的缺口正对着换向位置检测板181上面的其中一个U形传感器。

电机170反向（即逆时针）转动至第二设定角度，电机驱动轮160上的驱动齿161推动换向外轮140的第二致动凸块145，将第二闸门120打开，此时换向位置检测轮183的缺口正对着换向位置检测板181上面的另一个U形传感器。

上述换向器100的第一闸门110和第二闸门120分别将硬币模块上找零通道200的找零口201及回收口202同时关闭，给币时电机170正向转动设定的角度，只有回收闸门打开，回收时电机170反响转动设定的角度，只有给币闸门打开，换向器100通过位置检测装置把待机、给币、回收的三个状态信号传输给硬币模块的主控单元。

相较于传统的硬币处理装置的换向器100，上述换向器100至少具有以下优点：

（1）上述换向器100的第一闸门110和第二闸门120分别将硬币模块上找零通道200的找零口201及回收口202在待机时保持同时关闭，给币时电机170正向转动设定的角度，只有回收闸门打开，回收时电机170反响转动设定的角度，只有给币闸门打开，从而避免漏币，因此，上述换向器100灵活可靠、不易漏币、不易卡币。

（2）上述换向器100通过电机驱动轮160选择性驱动换向内轮130及换向外轮140，从而采用一个电机170即可同时控制第一闸门110和第二闸门120，无需多个电机，因此，上述换向器100的机构简单、机构动作速度快、功耗低。

（3）上述换向器100通可过换向位置检测装置180把待机、给币、回收的三个状态信号传输给硬币模块的主控单元，即，通过1台电机实现对硬币的3种导向功能，其构思巧妙，便于推广使用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种硬币处理装置的换向器，其特征在于，包括：

第一闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的找零口及回收口中的一个，所述第一闸门具有实心转轴；

第二闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的找零口及回收口中的另一个，所述第二闸门具有空心转轴，所述空心轴套设在所述第一闸门的实心转轴上，使所述第二闸门相对于所述实心转轴可转动；

换向内轮，安装在所述第一闸门的实心转轴上，并可带动所述实心转轴转动，所述换向内轮上设有第一致动凸块；

换向外轮，安装在所述第二闸门的空心转轴上，并可带动所述空心转轴转动，所述换向外轮设有第二致动凸块；

复位扭簧，套设在所述第一闸门的实心转轴上，所述复位扭簧的两个簧柄相向预紧，并分别与所述换向内轮及换向外轮固定连接，使所述述换向内轮及换向外轮在所述复位扭簧的弹性扭力作用下可相向转动；

电机驱动轮，设有与所述第一致动凸块及第二驱动凸块可啮合的驱动齿；

电机，其输出轴与电机驱动轮固定连接，并驱动所述电机驱动轮转动；

换向位置检测装置，与所述电机的输出轴连接，用于检测所述电机的输出轴的转动角度；

其中，所述电机正向转动时，所述驱动齿抵接所述第一致动凸块而带动所述换向内轮转动，所述换向内轮带动所述第一闸门转动，直至所述换向位置检测装置检测到所述电机输出轴转动至第一预定角度，所述第一闸门完全打开；所述电机反向转动时，所述驱动齿抵接所述第二致动凸块而带动所述换向外轮转动，所述换向外轮带动所述第二闸门转动，直至所述换向位置检测装置检测到所述电机输出轴转动至第二预定角度，所述第二闸门完全打开。

2.如权利要求1所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述电机驱动轮为一端开口的端盖结构，所述驱动齿为两个，并间隔地设于所述端盖结构的底部；所述换向内轮及换向外轮均收容于所述电机驱动轮内。

3.如权利要求2所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述换向内轮包括本体及设于所述本体一侧面的轴肩，所述第一致动凸块从所述本体周缘凸出延伸，所述实心转轴穿过所述轴肩。

4.如权利要求3所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，还包括扭簧套，所述扭簧套安装在所述换向内轮的轴肩上，所述复位扭簧套设所述扭簧套上。

5.如权利要求2所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述换向外轮为一端开口、一端封闭的盖体，所述第二致动凸块设于所述盖体的开口端。

6.如权利要求2所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述两个驱动齿均为等腰梯形，并且相对于所述电机驱动轮的本体中心对称设置。

7.如权利要求1所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述电机为双输出轴型的步进电机，所述电机驱动轮套设于所述电机的输出轴的一端上，所述换向位置检测装置设于所述电机的输出轴的另一端上，所述换向位置检测装置包括：

换向位置检测板，设有三个U形的传感器，所述传感器具有检测槽；

换向位置检测轮，安装在所述电机输出轴上，所述换向位置检测轮的轮缘卡入所述三个传感器的检测槽中，用于检测所述电机的输出轴旋转的角度。

8.如权利要求7所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述传感器包括U形光耦、第一电阻、第二电阻、插座，其中所述第一电阻与所述第二电阻并接，所述U形光耦与所述第一电阻及第二电阻串接，所述插座与所述U形光耦、第一电阻及第二电阻串接。

9.如权利要求1所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，所述找零通道两相对侧壁上各设有一个法兰轴承，所述实心转轴的两端分别穿设所述两个法兰轴承。

10.如权利要求1所述的硬币处理装置的换向器，其特征在于，第一闸门为给币闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的找零口，第二闸门为回收闸门，用于关闭硬币处理装置的找零通道的回收口；

其中，所述电机正向转动时，所述第一闸门打开所述找零口；所述电机反向转动时，所述第二闸门打开所述回收口。