CN105205912A - 一种纸币交易装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸币交易装置，具有：通过旋转运动来输送纸币的输送机构，所述的输送机构设置于纸币交易系统中的输送路径上，所述的输送机构包括驱动马达、减震齿轮、动力传递组件、输送引导部件以及数个橡胶辊，所述的减震齿轮与所述的驱动马达相连接，所述的减震齿轮通过动力传递组件与所述的数个橡胶辊相连接，所述的数个橡胶辊设置于输送引导部件中，以使得纸币沿所述的输送路径传输，所述的减震齿轮通过第一偏心部件与所述的驱动马达相连接，以减少所述的输送机构中产生的负荷变动，所述的驱动马达与所述的纸币交易系统中的控制部相连接，以控制所述的输送机构的工作。

Description

一种纸币交易装置

技术领域

本发明涉及金融设备领域，具体是涉及一种纸币交易装置。

背景技术

现有技术中的纸币交易装置，使用有橡胶辊和橡胶传送带的纸币输送机构。这些纸币输送机构使用DC马达和步进马达来驱动，由这些马达来驱动的纸币输送机构为了使纸币的输送速度增加或减少，通过齿轮和用于在分离的轴间进行动力传递的正时带等的动力传递机构，来使马达的驱动力向输送机构传递。

在该纸币传递机构的驱动时，在马达上作用有在旋转机构上作用的摩擦力、基于旋转机构的惯性转矩而产生的旋转负荷、和间断地输送的纸币的输送阻力等的多种负荷转矩。

若该负荷转矩过大，则例如在DC马达的情况下，转速会降低。另外，在步进马达的情况下，而担心会产生失去输入脉冲信号和马达旋转的同步的、被称为失步的现象而发生异常停止等的问题。

作为防止这种基于过大的负荷转矩而产生的驱动马达的失步的现有技术，例如具有日本特开2003-308554号公报(专利文献1)。该现有技术在异常时将驱动马达的加速度降低再起动。

在上述专利文献1中，能够防止在加速中发生的驱动马达的异常停止。但是，无法防止在负荷转矩在动作中变动且瞬间作用有较高的负荷转矩的情况下发生的、驱动马达的异常停止。

在此动作中的负荷转矩的变动中，具有存在于纸币交易装置内的多个齿轮的偏心、基于累计间距误差而导致的周期性的负荷变动、以高速间断输送的纸币在从输送辊之间通过时发生的负荷变动等。

针对上述问题，中国发明专利(CN103578176A)公开了一种纸币交易装置，具有：通过旋转运动来输送纸币的输送机构；使该输送机构驱动的驱动马达；和由通过该驱动马达向所述输送机构传递旋转方向的动力的齿轮等构成的动力传递机构，该动力传递机构具有支承在所述驱动马达的旋转轴上的内圈部、和经由弹性部件支承在该内圈部上的外圈部，所述纸币交易装置使所述外圈部支承在所述驱动马达的旋转轴上。

上述结构的纸币交易装置虽然在一定程度上能够防止马达速度降低或异常停止，但效果不甚理想。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种纸币交易装置，可防止随着负荷转矩的变动而产生的驱动马达的速度降低和异常停止。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种用于纸币交易装置，具有：通过旋转运动来输送纸币的输送机构；使该输送机构驱动的驱动马达；和由通过该驱动马达向所述输送机构传递旋转方向的动力的齿轮等构成的动力传递机构，所述的输送机构设置于纸币交易系统中的输送路径上，具有这样的特征，所述的输送机构包括驱动马达、减震齿轮、动力传递组件、输送引导件以及数个橡胶辊，所述的减震齿轮与所述的驱动马达相连接，所述的减震齿轮通过动力传递组件与所述的数个橡胶辊相连接，所述的数个橡胶辊设置于输送引导件中，以使得纸币沿所述的输送路径传输，所述的减震齿轮通过第一偏心部件与所述的驱动马达相连接，以减少所述的输送机构中产生的负荷变动，所述的驱动马达与所述的纸币交易系统中的控制部相连接，以控制所述的输送机构的工作。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：所述的第一偏心部件为轴承，所述的轴承包括第一外圈部和第一内圈部，所述的第一内圈部设置于所述的第一外圈部的内侧，且所述的第一内圈部和所述的第一外圈部之间设置有滚珠，所述的第一内圈部的内侧与驱动马达的驱动轴相连接。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：所述的减震齿轮包括第二内圈部和第二外圈部，所述的第二外圈部与所述的第一外圈部相连接，所述的第二内圈部通过固定销与所述的驱动马达的驱动轴相连接，以使得所述的第二内圈部随着所述的驱动马达的驱动轴旋转。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：所述的第二外圈部与所述的第二内圈部通过弹性板相连接，所述的第二外圈部的内侧设置有第一旋转限制部件，所述的第二内圈部的外侧设置有第二旋转限制部件，所述的弹性板设置于所述的第一旋转限制部件与所述的第二旋转限制部件之间，且所述的弹性部件的两端分别与所述的第二外圈部以及所述的第二内圈部相连接。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：所述的第二外圈部的内侧突设有数个外圈突起部，所述的第二内圈部的外侧突设有数个内圈突起部，所述的内圈突起部插设于所述的外圈突起部的间隙中，所述的内圈突起部与所述的外圈突起部之间通过弹性部件连接。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：所述的弹性部件为弹簧。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：所述的第二外圈部的内侧突设有数个外圈突起部，所述的第二内圈部的外侧突设有数个内圈突起部，所述的内圈突起部插设于所述的外圈突起部的间隙中，所述的第二内圈部为通过弹性材料制成的第二内圈部。

进一步地，在本发明提供的用于纸币交易装置中，还可以具有这样的特征：外圈部通过轴承与驱动马达相连接。

本发明在上述基础上具有的积极效果是：

本发明提供的用于纸币交易装置能够防止随着动作中的负荷转矩的变动而产生的驱动马达的速度降低和异常停止，结构简单，使用方便，应用范围广泛。

附图说明

图1为本发明的第一具体实施例中减震齿轮的立体结构示意图。

图2为本发明的第二具体实施例中减震齿轮的立体结构示意图。

图3为本发明的第三具体实施例中减震齿轮的立体结构示意图。

图4为本发明的第四具体实施例中减震齿轮的立体结构示意图。

图5为本发明的第五具体实施例中减震齿轮的立体结构示意图。

图6是本发明的第一具体实施例中减震齿轮的侧视图。

图7是表示在作用有负荷转矩T1时的减震齿轮的变形的正视图。

图8是表示在作用有过度的负荷转矩时的减震齿轮的变形的放大正视图。

图9是表示减震齿轮的变形阻力的图。

图10是表示作用在驱动轴上的负荷转矩的例的图表。

图11是本发明的纸币交易装置的结构示意图。

图12是本发明的输送机构的侧视图。

图13是本发明的输送机构的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明提供的纸币交易装置作具体阐述。

首先，需要说明的是本发明所解决的技术问题是现有技术中的纸币交易装置中的输送机构中在发生负荷变动的情况下，导致驱动马达因失步而停止的情况，其中经过发明人的调查发现，导致纸币输送机构发生较大的负荷变动的情况一般是崭新纸币和重叠为两层的纸币输送的情况下。

为了解决上述问题，本发明提出一种用于纸币交易装置，具有：通过旋转运动来输送纸币的输送机构；使该输送机构驱动的驱动马达；和由通过该驱动马达向所述输送机构传递旋转方向的动力的齿轮等构成的动力传递机构，所述的输送机构设置于纸币交易系统中的输送路径上，所述的输送机构包括驱动马达17、减震齿轮11、动力传递组件、输送引导件16以及数个橡胶辊，所述的减震齿轮与所述的驱动马达相连接，所述的减震齿轮11通过动力传递组件与所述的数个橡胶辊相连接，所述的数个橡胶辊设置于输送引导件16中，以使得纸币沿所述的输送路径传输，所述的减震齿轮11通过第一偏心部件1与所述的驱动马达17相连接，以减少所述的输送机构中产生的负荷变动，所述的驱动马达17与所述的纸币交易系统中的控制部相连接，以控制所述的输送机构的工作。

其次，为了解决上述问题，本发明从驱动马达17的齿轮出发，对该齿轮的结构做了改进，为了表明本发明中改进后的齿轮，在本发明的上下文中，改进后的齿轮称为减震齿轮11。

此外，在该具体实施方式中，本发明先就本发明中改进最大的减震齿轮11进行介绍，而后会将该模块放入纸币交易装置中，以完整介绍本发明的整个系统。

请参阅本发明中的图1至图5所示，分别为本发明中的减震齿轮的五个实施例。

请参阅图1所示，为减震齿轮的第一具体实施例，减震齿轮11分为内圈部112和外圈部111，其内圈部112和外圈部111通过平板形状的弹性部件113连结。另外，在内圈部112和外圈部111上分别具有用于限制弹性部件113的过大变形的变形限制部件112a、111a。变形限制部件112a固定在内圈部112上，变形限制部件111a固定在外圈部111上。内圈部通过固定销114与驱动马达的驱动轴17s相连接，外圈部111通过轴承115安装至驱动轴17s上。

驱动轴17s的驱动转矩仅传递至内圈部112，没有传递至外圈部111。另外，由于外圈部111通过轴承115支承，所以即使在旋转中沿半径方向作用有外力的情况下，外圈部111也不会向半径方向位移，能够防止外圈部111的偏心。

请参阅图2所示，为本发明的减震齿轮的第二具体实施例，本第二具体实施例中与所述的第一具体实施例相同的部件使用相同的附图标记。所述的外圈部111通过安设在外圈部111上的凸起部116安装在所述的驱动轴17s中，另外，在一种更为优选的实施方式中，为了不使驱动轴17s的旋转方向的驱动转矩传递至外圈部111上，所述的凸起部16使用摩擦系数低的材料，以使在驱动轴17s与凸起部116之间产生滑动。

请参阅图3所示，为本发明的减震齿轮的第三具体实施例，本第三具体实施例中与所述的第一具体实施例相同的部件使用相同的附图标记。本实施例的减震齿轮11分为内圈部112和外圈部111，在内圈部112上以固定的间隔存在有内圈突起部112b，在外圈部111上存在有外圈突起部111b。该内圈突起部112b和外圈突起部111b通过弹簧117而结合。为了防止减震齿轮11的破坏，在本实施例中使设在外圈部111上的外圈突起部111b和设在内圈部112上的内圈突起部112b相互组合来代替实施例一和二的弹性部件113，由此，在旋转方向上减轻负荷转矩。另一方面，为了防止基于外圈突起部111b和内圈突起部112b的过度的碰撞而产生的变形，在外圈突起部111b和内圈突起部111b之间设置弹簧117(相当于变形限制部件)。由此，能够防止外圈和内圈的突起111b、112b彼此的变形。此外，弹簧117为螺旋弹簧、板簧等，不限定形状。

请参阅图4所示，为本发明的减震齿轮的第四具体实施例，本第四具体实施例中与所述的第一具体实施例相同的部件使用相同的附图标记。在本实施例的纸币交易装置中使用的减震齿轮11分为内圈部112和外圈部111，在内圈部112上以固定的间隔存在有内圈突起部112b，在外圈部111上存在有外圈突起部111b。在外圈突起部111b和内圈突起部112b之间具有空间，在该空间中插入有弹性部件113。另外，弹性部件113相对于旋转方向具备于内圈突起部的两侧。由此，构成为，不论减震齿轮11的旋转方向而产生相同程度的变形阻力。

根据本实施例，为了防止减震齿轮11的破坏，在本实施例中使设在外圈部111上的外圈突起部111b和设在内圈部112上的内圈突起部112b相互组合来代替实施例一和二的弹性部件113，由此，在旋转方向上减轻负荷转矩。另一方面，为了防止基于外圈突起部111b和内圈突起部112b的过度的碰撞而产生的变形，在外圈突起部111b和内圈突起部11b之间设置弹性部件113(相当于变形限制部件)。由此，能够防止外圈和内圈的突起111b、112b彼此的变形。

请参阅图5所示，为本发明的减震齿轮的第五具体实施例，本第五具体实施例中与所述的第一具体实施例相同的部件使用相同的附图标记。在本实施例的纸币交易装置中使用的减震齿轮11分为内圈部112和外圈部111，在内圈部112上以固定的间隔存在有内圈突起部112b，在外圈部111上存在有外圈突起部111b。在本实施例的减震齿轮11中，内圈部112其自身由橡胶等的弹性材料构成。

在减震齿轮11的旋转中，从外部作用在外圈部111上的负荷转矩通过外圈突起部111b和内圈突起部112b接触，而传递至内圈部112。此时，通过使内圈部112向旋转方向扭转变形而吸收负荷，使作用在驱动轴17s上的负荷转矩降低。

根据本实施例，为了防止减震齿轮11的破坏，在本实施例中使设在外圈部111上的外圈突起部111b和设在内圈部112上的内圈突起部112b相互组合来代替实施例一和二的弹性部件113，由此，在旋转方向上减轻负荷转矩。另一方面，为了防止基于外圈突起部111b和内圈突起部112b的过度的碰撞而产生的变形，使内圈部112其自身成为变形限制部件，由此能够防止外圈和内圈的突起111b、112b彼此的变形。

以上为本发明的减震齿轮的五个优选的实施例，但是本发明的减震齿轮并不局限于以上的实施例，本领域技术人员可以根据需要对以上的实施例进行变形，其仍然属于本领域的保护范围之内。

此外，上述实施例中，本发明做出的一点很重要的改进是，第一偏心部件1，该第一偏心部件1优选的为轴承，但也可以是其它的部件，该第一偏心部件1的引入使得减震齿轮11与驱动马达17保持同步的运行。

如图6所示，内圈部112通过固定销114与驱动轴17s连结，外圈部111通过轴承115安装到驱动轴17s上。该外圈部111和内圈部112如上述那样地通过弹性部件113而连结。

为了清楚地说明本发明的减震齿轮的工作原理，请参阅图7至图10所示，驱动轴17s的驱动转矩仅传递至内圈部112，没有传递至外圈部111。另外，由于外圈部111通过轴承115支承，所以即使在旋转中沿半径方向作用有外力的情况下，外圈部111也不会向半径方向位移，能够防止外圈部111的偏心。也就是说，外圈部和驱动轴经由轴承115始终接触，即使在外圈部111上施加有半径方向的负荷，因为外圈部111经由轴承115推压在驱动轴17s上，所以旋转轴也不会偏心。

驱动轴17s通过驱动马达17向图中箭头ω方向(逆时针旋转方向)旋转。驱动轴17和内圈部112由固定销114连结，由此，外圈部111和内圈部112也同步地向逆时针方向旋转。此时，若外圈部111从外部承受负荷转矩T1，则弹性部件113弯曲变形，由此，在外圈部111和内圈部112之间向图中顺时针方向发生θ1的扭转。

这样，在动作中负荷转矩发生变动，具有在瞬间产生较高的负荷转矩的情况。动作中的负荷转矩的变动具有存在于纸币交易装置内的多个齿轮的偏心、基于累计间距误差而导致的周期性的负荷变动、以高速间断输送的纸币在从输送辊之间通过时的负荷变动等。

这样，在瞬间较高的负荷转矩作用在减震齿轮11上的情况下，通过弹性部件113的弯曲变形来吸收负荷，使作用到驱动轴17s上的负荷转矩降低。

为了提高该负荷转矩的降低效果，优选为，弹性部件113为衰减效果较高的橡胶部件，另外，优选为，其橡胶硬度较低。另外，因为外圈部111通过轴承115或者凸起部116支承，所以，外圈部111不会在旋转中根据外力而向半径方向位移。由此，即使在动作中作用有半径方向的外力，外圈部111也不会偏心。

如上述那样地，通过使连结减震齿轮11的外圈部111和内圈部112的弹性部件113变形，而能够缓和作用在驱动轴17s上的瞬间发生的过大的负荷转矩。但是，在该负荷转矩大到设想以上的情况下，尤其在弹性部件113中使用了橡胶硬度较低的部件的情况下，担心弹性部件113的变形变得过大，减震齿轮111自身发生破坏。

因此，为了防止上述的减震齿轮11的破坏，以抑制在本实施例的减震齿轮11上发生弹性部件113的过度变形的目的，在外圈部111和内圈部112上设有变形限制部件111a、112a。在图4的说明中，变形限制部件11a固定在内圈部112上，变形限制部件111a固定在外圈部111上。

若弹性部件113的折曲变形量变为过度(图中扭转角θ2)，则弹性部件113开始与外圈部111的变形限制部件111a和内圈部112的变形限制部件112a接触。若负荷转矩进一步增加，则弹性部件113由变形限制部件111a和112a压缩，由此，作用有压缩力F。在此，通过使弹性部件113为压缩方向的刚性比弯曲刚性高的材料和形状和结构，从而能够产生比压缩变形大的变形阻力。

图9是表示相对于在减震齿轮11的外圈部111与内圈部112之间发生的扭转角θ，减震齿轮11所产生的变形阻力的图表。

在图9中，在本实施例的减震齿轮11中，弹性部件113以规定的扭转角θ2以下进行弯曲变形，弹性部件113以扭转角θ2以上进行压缩变形。根据该构成，在减震齿轮11上作用有设想以上的负荷转矩时，减震齿轮11不会破坏。

图10是表示作用在驱动轴17s上的负荷转矩的例的图表。图中虚线表示在使用通常的齿轮的情况下的作用在驱动轴17s上的负荷转矩，实线表示在使用上述的减震齿轮的情况下的作用在驱动轴17s上的负荷转矩。

在图10中，作用在驱动轴17s上的负荷转矩如虚线所示地变动，使得以固定的周期t1显现峰值，在纸币通过时该峰值进一步扩大。但是，在使用上述的减震齿轮的情况下，周期性地产生的负荷转矩的峰值仅减少ΔT，由此，作用在马达轴上的最大负荷转矩如实线所示地降低。

在上述的本实施例中，纸币交易装置1，即使在根据存在于纸币交易装置内的多个齿轮的偏心、基于累计间距误差而导致的周期性的负荷变动、以高速间断输送的纸币在从输送辊之间通过时的负荷变动等，而在马达轴上作用有瞬间过大的负荷转矩的情况下，也不会发生输送马达的转速的降低、和因失步而停止的情况。

如图11所示，本发明的纸币交易装置包括：存取单元101，用以提供使用者在存取款时进行纸币的取出和投入；鉴别单元103，用以鉴定存入的纸币或取出的纸币的真伪、面额、纸币尺寸以及纸币间隔；临时保管单元102，用以临时保存在交易中的纸币；数个回流库104，分别用以存储面额不同的纸币；控制部105，用以控制所述的存取单元、鉴别单元、临时保管单元以及数个回流库的运行；以及输送机构106，用以输送所述的纸币，且包括减震齿轮，用以调节输送机构中的负荷转矩。

其中，输送路径106是用于将上述各单元之间连接且输送纸币的机构，在输送路径106的分支点上具有限制所输送的纸币的方向的闸门106g。存取口单元101、临时保管单元102、鉴别单元103、回流库104、输送路径106分别具有由多个橡胶辊和橡胶传送带等的输送元件构成的输送机构，这些输送元件通过在各单元内外所具有的马达107驱动。

如图12至13所示，本发明的输送机构106由夹持输送纸币P的橡胶辊15、旋转驱动橡胶辊15的作为动力源的驱动马达17、作为从驱动马达17向橡胶辊15传递动力的机构的齿轮12、作为传递该动力的机构的正时带14构成。纸币P在由上下的输送引导件16形成的输送路径16a中输送，该输送是通过多个橡胶辊15进行的。

减震齿轮11通过马达17的驱动轴17a旋转驱动，使与该减震齿轮11连接的齿轮12旋转。当通过该齿轮12的旋转而使与齿轮12连接的正时带轮13旋转时，与正时带14连结的另外的两个正时带轮13会旋转。通过该正时带轮13的旋转而使输送纸币P的橡胶辊15旋转。

当然，本发明所涉及的纸币交易装置并不仅仅限定于本实施例中的结构，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴内。

Claims (8)

1.一种纸币交易装置，具有：通过旋转运动来输送纸币的输送机构；使该输送机构驱动的驱动马达；和由通过该驱动马达向所述输送机构传递旋转方向的动力的齿轮等构成的动力传递机构，所述的输送机构设置于纸币交易系统中的输送路径上，其特征在于，所述的输送机构包括驱动马达、减震齿轮、动力传递组件、输送引导件以及数个橡胶辊，

其中，所述的减震齿轮与所述的驱动马达相连接，所述的减震齿轮通过动力传递组件与所述的数个橡胶辊相连接，所述的数个橡胶辊设置于输送引导件中，以使得纸币沿所述的输送路径传输，所述的减震齿轮通过第一偏心部件与所述的驱动马达相连接，以减少所述的输送机构中产生的负荷变动，所述的驱动马达与所述的纸币交易系统中的控制部相连接，以控制所述的输送机构的工作。

2.根据权利要求1所述的纸币交易装置，其特征在于：所述的第一偏心部件为轴承，所述的轴承包括第一外圈部和第一内圈部，所述的第一内圈部设置于所述的第一外圈部的内侧，且所述的第一内圈部和所述的第一外圈部之间设置有滚珠，所述的第一内圈部的内侧与驱动马达的驱动轴相连接。

3.根据权利要求2所述的纸币交易装置，其特征在于：所述的减震齿轮包括第二内圈部和第二外圈部，所述的第二外圈部与所述的第一外圈部相连接，所述的第二内圈部通过固定销与所述的驱动马达的驱动轴相连接，以使得所述的第二内圈部随着所述的驱动马达的驱动轴旋转。

4.根据权利要求3所述的纸币交易装置，其特征在于：所述的第二外圈部与所述的第二内圈部通过弹性板相连接，所述的第二外圈部的内侧设置有第一旋转限制部件，所述的第二内圈部的外侧设置有第二旋转限制部件，所述的弹性板设置于所述的第一旋转限制部件与所述的第二旋转限制部件之间，且所述的弹性部件的两端分别与所述的第二外圈部以及所述的第二内圈部相连接。

5.根据权利要求3所述的纸币交易装置，其特征在于：所述的第二外圈部的内侧突设有数个外圈突起部，所述的第二内圈部的外侧突设有数个内圈突起部，所述的内圈突起部插设于所述的外圈突起部的间隙中，所述的内圈突起部与所述的外圈突起部之间通过弹性部件连接。

6.根据权利要求5所述的纸币交易装置，其特征在于：所述的弹性部件为弹簧。

7.根据权利要求3所述的纸币交易装置，其特征在于：所述的第二外圈部的内侧突设有数个外圈突起部，所述的第二内圈部的外侧突设有数个内圈突起部，所述的内圈突起部插设于所述的外圈突起部的间隙中，所述的第二内圈部为通过弹性材料制成的第二内圈部。

8.根据权利要求3所述的纸币交易装置，其特征在于：外圈部通过轴承与驱动马达相连接。