CN107965211B - 机械式钞门自锁机构以及控制钞门开关的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种机械式钞门开关机构和控制钞门开关的方法，驱动异形轮转动，所述异形轮的侧壁由同心设置的第一圆弧和第二圆弧首尾相接构成，第一圆弧和第二圆弧同心设置，所述第一圆弧的直径大于第二圆弧的直径；贴靠异形轮侧壁的从板，贴靠第一圆弧时被外推，接触第二圆弧时内收，从板在外推和内收的变化过程中带动钞门改变开关状态。本申请通过设置一由不同半径的圆弧构成的光滑的异形轮，压迫一从板驱动所述自锁板和钞门的开启和关闭操作，在开关所述钞门的操作部分，完全依赖纯粹的机械结构，而不需要任何电子元器件，结构简单，可靠性高。

Description

机械式钞门自锁机构以及控制钞门开关的方法

技术领域

本申请涉及一种钞门开关机构，尤其涉及的是一种纯机械式钞门自锁机构及控制钞门锁合的方法。

背景技术

钞门，即开启后供取放钞票的活动门，广泛应用在例如ATM机上取放钞票的钞票入口槽处，例如，当客户需要在ATM机上取款时，屏幕操作完成后，ATM机将所要取的额度的钞票吐入钞票入口槽，所述钞票入口槽再在系统的控制命令下，电子方式打开钞票入口槽的钞门，暴露其中的钞票，供客户提取。

一般所述钞门打开一定时间后，不管客户有无提取钞票，都会自动关闭。这些操作，目前有些是通过电子自动化等方式完成的，其所用到的元件较多，整体结构相对比较复杂，可靠性较差。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种机械式钞门自锁机构，完全依赖纯粹的机械结构对所述钞门进行开启和关闭的操作。

本申请的技术方案如下：

本发明第一个方面提供一种机械式钞门自锁机构，其中，包括支架、钞门锁合机构和打滑机构，打滑机构包括异形轮，所述异形轮的侧壁由同心设置的第一圆弧和第二圆弧首尾相接构成，第一圆弧和第二圆弧同心设置，所述第一圆弧的直径大于第二圆弧的直径，所述异形轮通过第一转轴可旋转地固定于固定架上；钞门锁合机构包括从板、可旋转件、自锁板，所述可旋转件平行于异形轮侧壁可旋转的连接于支架上，所述从板的自由端贴靠异形轮侧壁；所述从板受异形轮推力带动可旋转件转动，所述可旋转件带动自锁板。其中，所述可旋转件的旋转方向为：旋转轴心平行于异形轮侧壁。

在一种优选实施例中，从板和自锁板均固定在可旋转件上。

在另一种优选实施例中，所述从板设置在第一转轴，所述自锁板固定在可旋转件上，所述自锁板设有驱动件，所述驱动件贴靠在从板背向异形轮的一面。

在一种优选实施例中，所述可旋转件可以是第二转轴，或者也可以是连接第二转轴的块或板。

在一种优选实施例中，所述从板和自锁板之间形成一夹角。

在一种优选实施例中，所述的机械式钞门自锁机构还包括一弹性部件，所述弹性部件向从板施加朝向异形轮方向的力；所述从板在弹力和异形轮推力作用下带动可旋转件转动。

其中，所述弹性部件在从板朝向异形轮的一面给予从板朝向异形轮的拉力，和/或在背向异形轮的一面给予从板朝向异形轮的推力。

更优选地，所述弹性部件可以是弹簧、扭簧中的一种或几种。

在一种优选实施例中，钞门锁合机构还包括拉手板，所述拉手板固定连接在可旋转件上；或者所述拉手板连接在驱动件上；或者同时连接可旋转件和驱动件。

在一种优选实施例中，所述支架包括固定架，固定架形成打滑机构容置部，打滑机构位于所述异形轮容置部内，所述打滑机构容置部能够容纳从板伸入、并在异形轮作用下运动的空间。

在另一种优选实施例中，所述异形轮从所述打滑机构容置部伸出，所述从板贴靠在异形轮侧壁伸出打滑机构容置部的位置。

优选地，所述第一圆弧与所述第二圆弧连接处平滑过渡。

优选地，所述异形轮受驱动机构的驱动而旋转。例如，所述异形轮的转轴连接于驱动机构的输出轴上，并接受所述驱动机构输出轴的驱动而旋转。更优选地，驱动机构与异形轮分设于固定架两侧，转轴穿过固定架连接另一侧的驱动机构的输出轴；或者驱动机构的输出轴穿过固定架后连接转轴。

在一种优选实施例中，所述打滑机构包括第一转轮，所述异形轮与所述第一转轮同轴设置，所述驱动机构驱动第一转轮旋转，异形轮跟随所述第一转轮旋转。

更优选地，所述异形轮突出于所述第一转轮所在平面，更优选地，所述异形轮与所述第一转轮平行设置。

其中，所述驱动机构可以是通过同步带驱动所述转轴带动异形轮(优选地，带动第一转轮、并带动异形轮)转动；或者所述转轴安装在驱动机构的驱动轴上，随驱动轴转动。

在另一种优选实施例中，所述打滑机构包括还第二转轮，第二转轮驱动第一转轮转动。

在一种更优选实施例中，第二转轮与第一转轮均为齿轮，且第二转轮与第一转轮的齿相互啮合，所述驱动机构驱动第二转轮转动，第二转轮通过啮合齿轮驱动第一转轮转动。

更优选地，所述第二转轮半径小于所述第一转轮半径。更有优选地，所述第一转轮半径与第二转轮半径比例优选为10-100︰1，更优选为10-80︰1，更优选为20-60︰1。

或者，在另一种更优选实施例中，所述第二转轮通过一同步带驱动所述第一转轮转动。

所述的机械式钞门中所述机构，其中，所述远端通过一连接杆连接所述下缘，所述连接杆沿长度方向开有一转槽，通过所述转槽可转动地固定于所述支架上，所述连接杆两端分别与所述远端和所述下缘可转动连接。

所述的机械式钞门自锁机构，其中，所述弹性部件为弹簧，所述弹簧套于一直辊上，所述直辊的一端接受一凸轮旋转压迫移动，用于锁死所述从板。

本发明第二个方面提供一种控制钞门开关的方法，优选为采用第一方面所述机械式钞门自锁机构实施。

在一种优选实施例中，所述控制钞门开关的方法包括：

驱动异形轮转动，所述异形轮的侧壁由同心设置的第一圆弧和第二圆弧首尾相接构成，第一圆弧和第二圆弧同心设置，所述第一圆弧的直径大于第二圆弧的直径；贴靠异形轮侧壁的从板，贴靠第一圆弧时被外推，接触第二圆弧时内收，从板在外推和内收的变化过程中带动钞门改变开关状态。

本申请提供的一种机械式钞门自锁机构和控制钞门开关的方法，通过设置一由不同半径的圆弧构成的光滑的异形轮，压迫一从板驱动所述自锁板和钞门的开启和关闭操作，在开关所述钞门的操作部分，完全依赖纯粹的机械结构，而不需要任何电子元器件，结构简单，可靠性高。

附图说明

图1是本申请的机械式钞门自锁机构的使用状态示意图。

图2是本申请的机械式钞门自锁机构的打滑机构的结构示意图。

图3是本申请的机械式钞门自锁机构侧视结构的正视图。

图4A和4B是本申请的机械式钞门自锁机构的另一种打滑机构结构示意图；图4C是使用该打滑机构结构的使用状态示意图。

图5是本申请的机械式钞门自锁机构的弹性机构作用于从板示意图。

图6是本申请的机械式钞门自锁机构的连接杆的结构示意图。

图中，1.第一转轮、2.第二转轮、3.异形轮、4.从板、5.自锁板、6.固定架、7.连接杆、10.侧板、11.拉手板、13.转轴、31.第一圆弧、32.第二圆弧、33.样条曲线、41.从板转轴、42.弹簧、43.直辊、45.凸轮、71.连接杆轴、72.转槽、73.连接杆远端轴、74.连接杆下缘轴

具体实施方式

本申请提供一种机械式钞门开关机构，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请的一个较佳的应用实施例中，所述的机械式钞门开关机构的整体结构示意图如图1、3所示，支架包括侧板10，固定架6设置在所述侧板10的外侧，固定架6与侧板10之间的空间形成打滑机构容置部，打滑机构容置部前端开放。驱动钞门开关的自锁板5通过转轴设置于所述打滑机构容置部底部边缘，所述自锁板5的打开和关闭方式，可通过设置该转轴后、绕所述转轴转动来进行开启和闭合操作。或者，所述自锁板5呈弧形，设置于一弧形槽中，并沿所述弧形槽的弧线平移而作开启和闭合操作。

参照图2，所述异形轮3的外缘曲线的结构简图如图1-3所示，由两段同心圆弧首尾连接构成，包括一较大直径的第一圆弧31和一较小直径的第二圆弧32，两段圆弧之间通过光滑曲线光滑连接，所述光滑曲线优选为样条曲线33，尤其是三次以上的样条曲线，可以保证所述异形轮3的外缘的曲线的曲率在整体上，包括从所述第二圆弧32向所述样条曲线33过渡的曲线的曲率和从所述样条曲线33向所述第一圆弧31过渡的曲线的曲率，平滑过渡，或变化都不剧烈。所述异形轮3通过转轴13固定于一固定架6上，并可围绕所述转轴13旋转。

所述从板4贴靠于所述异形轮3的侧壁，即贴靠于所述第一圆弧或第二圆弧设置。优选地，所述从板4接受弹性部件作用，或者压迫，或者拉拽，而紧贴所述异形轮3的外缘。所述弹性部件优选为弹簧。

在本申请的一个实施例中，所述异形轮3可直接固定连接于驱动机构的输出轴上，并接受所述驱动机构的驱动旋转。例如，异形轮3位于固定架6一侧，另一侧设有电机，转轴13穿过固定架连接至另一侧的电机的驱动轴，或者，电机驱动轴穿过固定架6连接转轴13，电机驱动轴旋转带动异形轮旋转。

或者，异形轮3设有从动轮，驱动机构(如电机)的驱动轴设有主动轮，主动轮与从动轮之间通过同步带连接，从而驱动从动轮转动，并带动异形轮转动。

本申请所公开的钞门自锁机构，优选地但不限于，应用于诸如ATM机上打开或关闭一现钞槽，所述打滑机构通过驱动一从板来打开或关闭所述现钞槽的钞门。如图1所示，从板4在弹性机构的作用下，保持一端紧贴于所述异形轮3的外缘，即紧贴于所述第一圆弧31或第二圆弧32或样条曲线33上。并且，当所述异形轮3转动时，在所述异形轮13外缘和所述弹性机构的共同作用下，所述从板4的贴紧于所述外缘的部分，将随着所述异形轮3的半径的变化而沿着所述异形轮3的半径方向移动，从而所述从板4的远离所述外缘的部分也将相应地运动。异形轮旋转，当第一圆弧31开始接触从板4时，由于第一圆弧31半径较大，因此从板4在第一圆弧31作用下被向外推动。异形轮3继续旋转，直至第一圆弧31离开从板4，该过程中，从板4保持不动。异形轮3继续旋转，当从板4离开第一圆弧31后，从样条曲线33至第二圆弧32过程中，由于圆弧半径缩小，因此，从板4在弹性部件作用下向内推动；从板4接触第二圆弧32后不再运动，异形轮停止旋转或继续旋转，从板4在离开第二圆弧32之前，都保持不动。

所述从板4可以通过将其一端，优选为远离所述外缘的一端，与所述自锁板5相连，从而通过所述从板4的运动，以转动或固定连接的方式，通过从板4的运动拉动或推动所述自锁板5开启或关闭。在一个较佳的实施例中，所述从板4带动所述自锁板5运动的方式为：所述从板4可旋转地固定在所述固定架6上，且所述从板4的下端连接所述自锁板5的下端，可为固定连接，也可为活动连接，优选为活动连接，以进一步增加所述自锁板5的运动平滑度。当所述从板4在所述异形轮3和所述弹性部件的共同作用下，产生转动等运动时，从板4的上端即紧贴所述异形轮3外缘的一端，异形轮3转动，在所述第二圆弧32、第一圆弧31位置变换过程中，从板4被所述第一圆弧31顶出、或在弹性部件作用下靠向第二圆弧32，则从板4通过可旋转件带动连接所述可旋转件的所述自锁板5一起运动，从而改变钞门的开关状态。或者，参照图1，本发明还设置拉手板11，拉手板11与自锁板5分设于从板4两侧的可旋转件末端，当可旋转件被卡住时，可通过拉手板操作自锁板5，确保钞门的关闭。在优选实施例中，拉手板11与自锁板5之间连接有连接杆，从板4位于连接杆与可旋转件之间，如图1所示，从板4被外推的过程中，连接杆被从板4外推，从而推动自锁板5绕可旋转件转动。这

当设有连接杆的时候，如图5所示，在本实施例中，所述从板4通过从板转轴41固定在所述支架的侧板10上转动，故所述从板4远离所述异形轮3的一端，即远端，将作反方向的平移运动。从板转轴41可以与可旋转件不同，或也可以是同一个部件。

参照图4A-4B，所述异形轮3与第一转轮1同轴设置于转轴13上，并跟随所述第一转轮2一起转动。此时，设置所述第一转轮1，尤其是设置较重质量的所述第一转轮1，可以增加所述异形轮3的转动平稳度，从而增加整个打滑机构的运转平稳度。异形轮3与第一转轮1之间平行设置，参照图4B，异形轮3突出于第一转轮1所在的平面，而且，异形轮3可以是与第一转轮1形成一体结构。

在一个更佳的实施例中，如图4C所示，还可以在固定架6上设置第二转轮2，通过所述第二转轮2的旋转再驱动所述第一转轮1旋转。设置所述第二转轮2的好处是，可以通过调整所述第二转轮2和第一转轮1的直径的不同比例，对所述异形轮3的转速加以控制。当然，一般都是减速设置，也即，在通常设计中，所述第一转轮1的直径应大于所述第二转轮2的直径。从而一方面可以降低所述异形轮3的转速，另一方面可以增加所述异形轮3的输出力矩。优选地，所述第一转轮1的直径小于所述第二转轮2的直径，从而可以对所述第一转轮1的旋转进行减速，再驱动所述第二转轮2，并且，可以增加对所述第二转轮2的转动力矩。

所述第一转轮1和所述第二转轮2之间的配合方式，可以通过一同步带相配合驱动，也可以通过如图3的方式，将所述第一转轮1和所述第二转轮2都设置为齿轮，通过两者之间的相互啮合而传递旋转的动力。所述配合方式设置为同步带驱动的方式，好处是方便调整转速及拆卸维护；所述配合方式设置为齿轮啮合传动方式的好处是，可以减少整个打滑机构所占的空间体积，从而方便安装使用，尤其是当安装在一个较小空间的设备中时。

在本申请的一个优选的实施例中，如图4C所示，采用齿轮传动的方法，当所述第一转轮1由程序控制，被一电机驱动旋转时，与所述第一转轮1相啮合的所述第二转轮2也相应转动，而所述异形轮3则跟随所述第二转轮2转动，在所述异形轮3的外缘处，即所述第一圆弧31或第二圆弧32或样条曲线33处，所述从板4的紧贴所述外缘的部分，将随着所述异形轮3的半径变化而沿着所述异形轮3的半径方向移动。

参照图5，所述弹性部件可优选为，但不限于弹簧。所述弹簧可以如图5所示，与所述异型轮3分别设置于所述从板4的两侧，所述弹簧42正常处于压紧状态，利用所述弹簧42的张力将所述从板4压迫至所述异形轮3的外缘；当然也可以设置在同一侧，且所述弹簧42正常处于拉伸状态，利用所述弹簧42的拉力将所述从板4拉紧至所述异形轮3的外缘。

如图5所示，在本申请的一个更佳的实施例中，所述弹簧42套于一直辊43上，所述直辊43一端可以顶住所述从板4。在实际运行中，例如，如图4的实施例所示，当所述异形轮3转动至所述第一圆弧顶住所述从板4时，所述弹簧42保持压缩。而当所述异形轮3转动至所述第二圆弧顶住所述从板4时，在所述弹簧42的压迫下，所述从板4将保持紧贴所述第二圆弧。

在本申请的一个更佳的实施例中，所述从板4并不直接连接所述自锁板5的下缘，而是通过一连接杆7进行连接，即如图6所示，所述从板4的远端的从板远端轴与连接杆7上的一连接杆远端轴73活动连接，而所述连接杆7上的一连接杆下缘轴74则与所述自锁板5的下缘连接。并且，所述连接杆7沿长度方向开有一转槽72，所述支架上的一连接杆轴71穿入所述转槽72中，并且所述连接杆7可相对所述连接杆轴71转动及作出沿着所述转槽72长度方向的平移。这样的连接结构，保证了所述从板4可通过所述连接杆7的转动及平移驱动所述自锁板5开启或关闭。并且，通过这样的设置，可以放大所述自锁板5的下缘的移动距离。从而保证了所述自锁板5的开启与关闭。

在本实施例中，所述第一圆弧31的长度是由所述钞门的开启时间再乘以所述异形轮3的转速来计算的。例如，在一种实施例中，所述第一圆弧31对应于所述钞门的开启，故而，在设定了所述钞门的开启时间后，乘以所述异形轮3的转速，即可得到所述第一圆弧的弧长值。而所述第二圆弧的长度则可通过所述异形轮3的总周长减去所述第一圆弧的弧长以及必要的两段圆弧之间的连接曲线，例如样条曲线的长度计算得到。

本申请提供的一种机械式钞门开关机构，通过设置一由不同半径的圆周构成的异形轮3，压迫一从板4驱动所述钞门开启和关闭，在开关所述钞门的操作部分，完全依赖纯粹的机械结构，而不需要任何电子元器件，结构简单，可靠性高。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，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之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种机械式钞门自锁机构，其特征在于，包括支架、钞门锁合机构和打滑机构，打滑机构包括异形轮，所述异形轮的侧壁由同心设置的第一圆弧和第二圆弧首尾相接构成，第一圆弧和第二圆弧同心设置，所述第一圆弧的直径大于第二圆弧的直径，两段圆弧之间通过光滑曲线光滑连接，所述异形轮通过第一转轴可旋转地固定于固定架上；钞门锁合机构包括从板、可旋转件、自锁板和拉手板，所述可旋转件平行于异形轮侧壁可旋转地连接于支架上，所述从板的自由端贴靠异形轮侧壁；所述从板受异形轮推力带动可旋转件转动，所述可旋转件带动自锁板，所述拉手板固定连接在可旋转件上；或者所述拉手板连接在驱动件上；或者同时连接可旋转件和驱动件；

其中，所述打滑机构包括第一转轮和第二转轮，所述异形轮与所述第一转轮同轴设置，所述异形轮突出于第一转轮所在的平面，所述第二转轮驱动第一转轮转动，所述第一转轮的直径大于所述第二转轮的直径。

2.根据权利要求1所述的机械式钞门自锁机构，其特征在于，所述从板设置在与第一转轴所连接的可旋转件上，所述自锁板固定在可旋转件上，所述自锁板设有驱动件，所述驱动件贴靠在从板背向异形轮的一面。

3.根据权利要求1所述的机械式钞门自锁机构，其特征在于，所述的机械式钞门自锁机构还包括一弹性部件，所述弹性部件向从板施加朝向异形轮方向的力；所述从板在弹力和异形轮推力作用下带动可旋转件转动。

4.根据权利要求3所述的机械式钞门自锁机构，其特征在于，所述弹性部件在从板朝向异形轮的一面给予从板朝向异形轮的拉力，和/或在背向异形轮的一面给予从板朝向异形轮的推力。

5.根据权利要求1所述的机械式钞门自锁机构，其特征在于，所述支架包括固定架，固定架形成打滑机构容置部，打滑机构位于所述异形轮容置部内，所述打滑机构容置部能够容纳从板伸入、并在异形轮作用下运动的空间。

6.根据权利要求1所述的机械式钞门自锁机构，其特征在于，第二转轮与第一转轮均为齿轮，且第二转轮与第一转轮的齿相互啮合，所述驱动机构驱动第二转轮转动，第二转轮通过啮合齿轮驱动第一转轮转动。

7.如权利要求1～6任一项所述的机械式钞门自锁机构控制钞门开关的方法，其特征在于，包括：

驱动异形轮转动，所述异形轮的侧壁由同心设置的第一圆弧和第二圆弧首尾相接构成，第一圆弧和第二圆弧同心设置，所述第一圆弧的直径大于第二圆弧的直径；

贴靠异形轮侧壁的从板，贴靠第一圆弧时被外推，接触第二圆弧时内收，从板在外推和内收的变化过程中带动钞门改变开关状态。