JP2002150373A - 硬貨投入装置及び自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価で簡易な構成であり、複数枚の硬貨が投
入された場合、硬貨の詰まりを発生することなく一枚ず
つ分離して供給する硬貨投入装置、該硬貨投入装置を備
えた自動販売機を提供する。 【解決手段】 複数の硬貨を載置する載置面と、複数の
硬貨２を一括して投入する投入口が形成されたトレイ
と、投入された硬貨を案内する案内部１０と、案内され
た硬貨を保持する螺旋が形成された回転部材２３と、回
転部材に沿って配置されたガイド部材３１とを備え、案
内部は、複数の硬貨を貯留するように構成され、回転部
材２３は、螺旋の軸を中心に回転し、硬貨を螺旋の間に
保持して、硬貨をガイド部材３１に案内させて一枚ずつ
繰り出すよう構成されたことを特徴とする硬貨投入装
置、該硬貨投入装置を備えた自動販売機とする。投入さ
れた硬貨を、簡易な構成で詰まりを発生せず一枚ずつ分
離して繰り出すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚の硬貨を容
易に投入することができ、複数枚投入された硬貨を自動
販売機の入金処理部に一枚ずつ供給することができる硬
貨投入装置、及び当該硬貨投入装置を備えた自動販売機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、商品等を購入するための自動販売
機が普及している。これらの自動販売機では、硬貨を一
枚ずつ識別するので、硬貨を一枚ずつ投入する必要があ
った。

【０００３】しかし、硬貨を一枚ずつ投入するのは煩わ
しさに耐えないという理由で、複数枚の硬貨を一度に投
入することができる自動販売機が提案され、実用に供さ
れている。これらの自動販売機であっても、硬貨を一枚
ずつ識別するので、一括して投入された硬貨は、硬貨の
詰まりを発生することなく一枚ずつ分離して識別部に繰
り出す必要がある。

【０００４】硬貨を一枚ずつに分離して識別装置に繰り
出すものとして、意匠登録第１０２３７８８号に示され
るような、載置面と、該載置面と一体に構成された漏斗
状の、硬貨を投入する投入口とから構成される自動販売
機用のトレイ（硬貨投入口受皿）が知られている。かか
るトレイによれば、複数枚の硬貨を載置面上に載置する
ことができ、自動販売機に複数枚の硬貨を投入すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のト
レイによれば、複数枚の投入は容易になるが、一度に複
数枚の硬貨が投入口に流入した場合には硬貨詰まりの原
因となる。したがって、実際には利用者が投入口やや上
方から硬貨を投入口に一枚ずつ落下させたり、トレイの
載置面に硬貨を載置した後に指で硬貨を一枚ずつ投入口
に導くという運用がなされている。

【０００６】そこで、硬貨を一括してトレイの載置面に
載置でき、硬貨を一枚ずつ投入口へ直接落下させたり、
硬貨を一枚ずつ投入口に導いたりする必要がなく、載置
された硬貨を一括して投入口に導くことができ、その後
一枚ずつに分離することによって、自動販売機に硬貨を
一括して投入することができる硬貨投入装置及び、当該
硬貨投入装置を備えた自動販売機を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明による硬貨投入装置１は、例え
ば図１、図２に示すように、複数の硬貨を載置する載置
面３Ａと、前記複数の硬貨を一括して投入するための投
入口３Ｂとが形成されたトレイ３と；前記投入された複
数の硬貨を案内する案内部１０と；前記案内された複数
の硬貨を保持する螺旋が形成された回転部材２３と；回
転部材２３に沿って配置されたガイド部材３１とを備
え；案内部１０は、前記複数の硬貨を貯留するように構
成され；回転部材２３は、前記螺旋の軸を中心に回転
し、前記硬貨を前記螺旋の間に保持して、前記硬貨をガ
イド部材３１に案内させて一枚ずつ繰り出すよう構成さ
れたことを特徴とする。

【０００８】このように構成すると、トレイ３の載置面
３Ａに硬貨を一括して一旦載置することができ、投入口
３Ｂへ一括して導かれ投入された硬貨は、案内部１０に
沿って回転部材２３に向かって一括して案内される。回
転部材２３に行き着いた硬貨は、螺旋の軸を中心に回転
する回転部材２３の螺旋の間に保持され、ガイド部材３
１によって案内されるので、一枚ずつ繰り出される。

【０００９】なお、螺旋の形状は、硬貨投入装置１によ
って扱いたい最大厚さの硬貨が同じ溝部に一枚保持さ
れ、最小厚さの硬貨を２枚重ねた硬貨が同じ溝部に保持
されないように形成することが好ましい。また、硬貨２
は一枚以上投入することができるが、硬貨２が複数投入
され案内部１０によって案内された場合、硬貨２は案内
部１０に一時的に貯留され一枚ずつ回転部材２３によっ
て保持され、ガイド部材３１に案内されて一枚ずつ繰り
出される。

【００１０】請求項２に係る発明による硬貨投入装置
は、例えば図１、図２に示すように、請求項１の硬貨投
入装置１において、ガイド部材３１は、前記保持された
硬貨２の、前記螺旋の軸回りの回転を規制し、前記螺旋
の軸方向の移動を許容するように構成されている。

【００１１】螺旋の間に保持された硬貨２は、回転部材
２３によって螺旋の軸回りを回転する回転力が与えられ
るが、硬貨２の螺旋の軸回りの回転はガイド部材３１に
よって規制されている。よって、回転力は硬貨を螺旋の
軸方向に移動させる力に変わるが、この方向の硬貨２の
移動はガイド部材３１によって規制されず、許容されて
いるので、硬貨２はガイド部材３１に案内されてこの方
向に繰り出される。

【００１２】請求項３に係る発明による硬貨投入装置
は、例えば図１、図２に示すように、請求項１または請
求項２に記載の硬貨投入装置において、案内部１０は案
内床１１を有し、前記案内される硬貨２のうち案内床１
１に対して立った姿勢の立ち硬貨２を転倒させるよう構
成された転倒部材３２を有する。

【００１３】転倒部材３２を備えるので、案内部１０に
案内された立ち硬貨を転倒させることができる。よっ
て、全ての硬貨は転倒した状態で、即ち案内床１１に硬
貨の表面または裏面が接した状態で、または表面あるい
は裏面が案内床１１に接した他の硬貨の案内床１１に接
していない裏面または表面に接した状態で回転部材２３
に向かって案内され、スムーズに螺旋間に保持され、ガ
イド部材３１に案内されて繰り出される。

【００１４】請求項４に係る発明による自動販売機は、
例えば図８に示すように、請求項１から請求項３のいず
れか１項に記載の硬貨投入装置２０２と；前記繰り出さ
れた硬貨を一枚ずつ処理する入金処理部２８４とを備え
る。

【００１５】硬貨投入装置２０２により、硬貨を一枚ず
つ繰り出して、硬貨を一枚ずつ確実に処理することがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、各図において互い
に同一あるいは相当する部材には類似符号を付し、重複
した説明は省略する。

【００１７】図１（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態
に係る硬貨投入装置１の平面図、図１（Ｂ）は左側面図
である。硬貨投入装置１は、投入された複数枚の硬貨２
を一枚ずつ分離して、例えば自動販売機２０１（図８参
照）の入金処理部２８４に（図８参照）順次投入するも
のである。硬貨投入装置１は、複数枚の硬貨２（図１
（Ａ）中破線にて表示）を一括して載置する載置面３Ａ
と、載置された複数枚の硬貨２を一括して投入する投入
口３Ｂとを有するトレイ３と、トレイ３の鉛直方向下方
に取り付けられた分離機構４（図１（Ａ）中破線にて表
示）と、トレイ３の鉛直方向下方に取り付けられ分離機
構４を覆うカバー５とを含んで構成される。複数枚の硬
貨２を載置面３Ａ上に載置せず、投入口３Ｂに直接一括
して投入してもよい。

【００１８】トレイ３の載置面３Ａは、載置された硬貨
２がこぼれないように、窪みの底に形成され、投入口３
Ｂの方向に向かって傾斜している。傾斜の角度は水平面
に対し２度から５度、好ましくは３度から４度、最も好
ましくは３．５度なるようにするとよい。カバー５は、
利用者が相対する前壁５Ａと、対向する二つの側壁５Ｂ
と、底壁５Ｃから構成されいる。トレイ３がカバー５の
蓋に相当し、前壁５Ａに対向する後側の壁は、硬貨投入
装置１が取り付けられる例えば自動販売機２０１（図８
参照）の外壁面である。図１（Ａ）中左側の側壁５Ｂは
出張部５Ｄを有し、出張部５Ｄは後述のソレノイド５１
等（図２参照）を収納する。なお、投入口３Ｂに投入さ
れた硬貨２が後述の案内床１１（図２参照）に落下する
ように、不図示のガイドが投入口３Ｂと案内床１１の間
に設けられている。

【００１９】トレイ３と、分離機構４と、カバー５と
は、互いに分解可能に構成されており、分離機構４に硬
貨が詰まった場合は、トレイ３を取り外したり、カバー
５から分離機構４を取り出したりすることができる。

【００２０】次に、図２を参照し、分離機構４の構成を
説明する。図２は、分離機構４を鉛直方向に対して、図
中後述のモータ４５側に３０度傾いた方向から見下ろし
た図である。

【００２１】分離機構４は、硬貨２を案内する案内部１
０を備え、案内部１０は、以下に説明する、案内床１
１、案内壁１９、２０、案内壁板４１、側壁板１２、１
３、ガイド部３１、送出床４２、送出壁４３、４４を含
んで構成されている。

【００２２】投入口３Ｂ（図３参照）に投入された硬貨
２は案内床１１の上に落下する。案内床１１は水平面に
対してある角度α例えば３０度傾いて、図中下側が図中
上側より鉛直方向に高く配置されている（図３参照）。
案内床１１は平面板状である。案内床１１は、鉛直に配
置された側壁板１２、１３によって、図中左右両側から
挟まれて配置され、硬貨２は案内床１１の外側に出ない
ように規制されている。案内床１１の、図中下側（利用
者側）では、カバー５の前壁５Ａ（図３参照）が硬貨２
を案内し、硬貨２が案内床１１の外側に出ないよう規制
している。

【００２３】投入口３Ｂ（図３参照）から案内床１１へ
投入された硬貨２Ａ（図中二点鎖線で表示）は、重力に
よってカバー５の前壁５Ａから離れる方向に案内壁１９
に沿って案内されて、さらに案内壁２０に沿って案内さ
れて移動する（移動中の貨幣を２Ｂ、２Ｃとして二点鎖
線で表示）。案内壁１９は案内床１１に固定されて取り
付けられ、案内壁２０は後述の移動板２１の一部であり
移動板２１の移動により、案内床１１に対して略直角上
方であって案内床１１から離れる方向（図４にＸ方向と
して表示）に移動可能に取り付けられている。なお、案
内壁２０の大きさは、排除したい異物の大きさ、最大硬
貨の大きさより大きくするとよい。

【００２４】案内床１１の水平面に対する傾斜角度α
（図３参照）は、表面または裏面を案内床１１に接触さ
せている硬貨が案内床１１上を重力によって滑って移動
する角度である。この角度は、案内壁１９、２０、及び
後述の回転部材２３、転倒部材３２に接当する前の硬貨
が、案内床１１に対して立ち上がった状態の場合は、当
接することにより転倒する角度とすることが好ましい。

【００２５】案内床１１の、案内壁２０の硬貨２Ｃの移
動に対して下流側の端部近傍には円弧形状の切欠き部２
２が形成され、切欠き部２２を埋めるように、図中Ｙ１
方向（反時計方向）に回転する回転部材２３が案内床１
１に対して直角に配置されている。

【００２６】次に図３を参照して説明する。本図は、カ
バー５に収納された状態の分離機構４を表し、図１のＡ
−Ａ断面図である。図に示すように回転部材２３は２枚
の平行なフランジ２４Ａ、Ｂと、これらに挟まれるバネ
２５（左巻き）を含んで構成されている。図中下側の一
方のフランジ２４Ｂにはプーリ軸２８が結合され、プー
リ軸２８には従動プーリ２９が固着されている。図中上
側のフランジ２４Ａの、バネ２５と反対側の端部は、固
定板２７に取り付けられたベアリング２６Ａによって軸
支され、プーリ軸２８は、固定板４０に取り付けられた
ベアリング２６Ｂによって軸支されている。従動プーリ
２９と回転部材２３は一体に回転する。

【００２７】次に図２に戻って説明する。回転部材２３
より下流側には、回転部材２３に隣接して、回転部材２
３に沿って、ガイド部材としてのガイド部３１が、案内
床１１に対して垂直に取り付けられている。ガイド部３
１は案内壁１９、２０に対して直角に設置されている。
ガイド部３１は、案内床１１に平行な方向に細長く形成
され、長手方向の長さは最大貨幣の直径より少し大き
い。ガイド部３１の案内床１１からの高さはバネ２５の
リードの２倍以上約３倍に形成されている。ガイド部３
１の、回転部材２３に隣接する一端とは反対側の他端の
近傍には、転倒部材３２が、その回転軸を案内床１１に
対して直角になるように取り付けられている。

【００２８】再び図３を参照して説明する。図に示すよ
うに、転倒部材３２は羽根車３４とスリーブ３５が一体
にゴムによって形成され、羽根車３４とスリーブ３５は
回転軸３６に軸止されている。回転軸３６にはさらにベ
アリング３７、従動プーリ３８、ベアリング３９が取り
付けられている。羽根車３４の羽根板３３の枚数は４で
ある（図２参照）。

【００２９】案内床１１には不図示の孔が形成され、こ
の孔にベアリング３７が嵌合されている。案内床１１の
下側には案内床１１に固定された固定板４０が配置され
ている。固定板４０には不図示の孔が形成され、この孔
にベアリング３９が嵌合されている。転倒部材３２の回
転軸３６は、ベアリング３７及びベアリング３９によっ
て軸支されている。

【００３０】硬貨２が案内壁１９、２０、回転部材２３
に当たった結果、転倒せず案内床１１にほぼ直角に立ち
上がり立ち硬貨２となった場合は、回転する羽根板３３
に弾かれることにより転倒する。羽根板３３の下側の、
側辺３３Ａの案内床１１からの高さＨは、本硬貨投入装
置１が取り扱う硬貨２のうちで最小の硬貨が立ち硬貨と
なった場合に、羽根板３３にぶつかるように決めること
が望ましい。Ｈの値は最小硬貨の直径より少し小さくす
るとよい。

【００３１】羽根板３３は羽根車３４の回転に伴い、回
転部材２３にぶつかるが、羽根板３３が弾性部材として
のゴムでできているので曲がり、回転部材２３の表面部
を擦って通過し、通過直後に真っ直ぐな形状を回復す
る。したがって、円３３Ｂ（図２に一点鎖線で示す）の
内部の立ち硬貨（不図示）を転倒させることができる。
転倒部材３２は、バネ２５に保持された最大硬貨が転倒
部材３２と干渉せず繰り出されるよう、回転部材２３か
ら所定の距離離れて配置されている。硬貨がバネ２５に
保持されるとは、螺旋の軸を中心に回転するバネ２５の
螺旋の間に硬貨が入り込み、入り込んだ硬貨が螺旋と螺
旋の間に、ある程度の隙間を持って挟まれ保たれること
をいう。

【００３２】図２に示すように、ガイド部３１の長手方
向で、転倒部材３２を越えた先の箇所には案内壁板４１
が案内床１１に直角に設けられ、硬貨が、案内床１１の
外部に出ないように規制している（案内壁２０は前述の
ように移動することがあるが、ここでは移動していない
場合を説明する。）。案内部１０は高さ、床面積とも
に、複数の硬貨が案内部１０に導入されてから回転部材
２３によって繰り出されるまでの間、一時的に貯留でき
る大きさを有するように形成する。

【００３３】案内床１１からガイド部３１の高さだけ上
に離れて（図４参照）、送出床４２が案内床１１に平行
に、ガイド部３１に接続されて配置されている。送出床
４２は平面板状である。回転部材２３によってガイド部
３１の高さだけ繰り上げられた硬貨２Ｆ（図中二点鎖線
で表示）は、回転部材２３から離れ送出床４２の上を重
力によって滑って移動し、送出部７０から送出される。

【００３４】送出床４２には、送出壁４３が直角に取り
付けられている。送出壁４３は、硬貨の流れに対して上
流側の半分が案内壁１９、２０に平行であるが、下流側
の半分は側壁板１３に平行である。送出床４２は、送出
壁４３と、案内壁板４１と、側壁板１３と、側壁板１３
の送出部７０側への延長箇所近傍に設置された送出壁４
４とによって周囲を囲まれて、硬貨が送出中に送出床４
２からこぼれないようになっている。なお、送出壁４４
も送出床４２に直角である。

【００３５】送出壁４３の近傍には図中Ｍ方向（反時計
方向）に回転するモータ４５が、回転軸４６を案内床１
１と、送出床４２とに対して直角に、取り付けられてい
る。

【００３６】図３を参照して説明する。図に示すよう
に、モータ４５が取り付けられている取付板４７は、固
定板４０に固定されている。回転軸４６の先端には原動
プーリ４８が取り付けられ、原動プーリ４８と従動プー
リ２９、３８にはタイミングベルト３０が掛けられてい
る。タイミングベルト３０の巻き掛け角度を大きくして
歯飛びを防止するために、原動プーリ４８と従動プーリ
２９との間には自由プーリ４９が回転可能に取り付けら
れている。よって、モータ４５の回転によって、回転部
材２３と、転倒部材３２とがスムーズに回転する。

【００３７】次に図５を参照して、案内壁２０が移動可
能な機構について説明する。側壁板１２（図４参照）の
最下部で、案内床１１（図４参照）とは反対側に収納板
５０（図４参照）が水平に設けられ、収納板５０上には
ソレノイド５１（図４参照）が設置されている。収納板
５０の、側壁板１２側の側部とは反対側の側部は、側壁
板１２に平行に収納側板５２（図４参照）が取り付けら
れている。ソレノイド５１は、通電することによりＳ１
方向にプランジャ５３が移動する。プランジャ５３に
は、溝５４が形成され、溝５４に垂直に貫通孔５５が形
成されている。

【００３８】リンク５８の両端部近傍にはそれぞれ孔５
６、５７が加工されている。リンク５８の孔５６が加工
された方の端部が溝５４に挿入され、プランジャ５３の
貫通孔５５と孔５６を貫通するピン７１が貫通孔５５に
挿入され、プランジャ５３とリンク５８とが結合され
る。

【００３９】固定ピン７３が、収納側板５２のソレノイ
ド５１側の表面及び、側壁板１２のソレノイド５１側の
表面の間に挟まれて固定されている。固定ピン７３には
回動ブッシュ５９が回動可能にはめ込まれ、回動ブッシ
ュ５９はアーム６２に固定して取り付けられているの
で、アーム６２は固定ピン７３を中心に回動可能であ
る。アーム６２には、さらに係合ピン６０が固定して取
り付けられ、長孔６１が加工されている。係合ピン６０
が孔５７に挿入されるので、リンク５８とアーム６２と
が係合する。

【００４０】不図示の固定ピンが、側壁板１２のソレノ
イド５１側とは反対側の表面に垂直に固定して取り付け
られ、この固定ピンには、回動ブッシュ６３が回転可能
にはめ込まれている。回動ブッシュ６３は、移動板２１
に固定して取り付けられているので、移動板２１は前述
の不図示の固定ピンを中心に回動可能である。移動板２
１には、さらに係合ピン６４が固定して取り付けられ、
係合ピン６４は、長孔６１に係合するので、アーム６２
と移動板２１とが係合する。移動板２１の回動ブッシュ
６３が付いている端部とは反対の端部には案内壁２０が
一体に接続されている。

【００４１】次に図２を参照して説明する。図に示すよ
うに、収納側板５２にはバネ固定ピン６５が取り付けら
れ、バネ固定ピン６５とピン７１には、引っ張りバネ６
６が取り付けられ、ソレノイド５１のプランジャ５３
は、通常時の非通電状態のときプランジャ５３が最も突
き出た状態になるようにプランジャ５３を付勢してい
る。ソレノイド５１が非通電となることにより引っ張り
バネ６６の付勢力により、案内壁２０は元の箇所に戻り
案内壁として作用するようになる。

【００４２】案内壁２０の真下には排出板６７が配置さ
れ、排出板６７は案内床１１に略平行であり略平面板状
である。案内壁２０が移動して上昇することにより、案
内壁２０があった箇所に排出口が形成される。案内壁１
９、案内床１１によって案内された異物は、案内壁２０
が上昇前の箇所には存在せず排出口となっているので、
重力により排出口を経て排出板６７に排出される。異物
は、傾いている排出板６７の下側の側部に設けられた排
出側板６８に案内されて、排出板６７の端部である排出
部６９から排出される。

【００４３】次に、図２を参照し、分離機構４の作用を
説明する。硬貨の投入前には、モータ４５がＭ方向に回
転し、ソレノイド５１は非通電の状態にある。したがっ
て、モータ４５の回転力は原動プーリ４８から、タイミ
ングベルト３０（図３参照）によって従動プーリ２９
（図３参照）、従動プーリ３８（図３参照）に伝えられ
るので、回転部材２３はＹ１方向へ、転倒部材３２はＺ
１方向に回転している。また、案内壁２０は上昇前の位
置にあり案内壁として作用している。

【００４４】次に利用者によって、トレイ３の載置面３
Ａ（図３参照）に複数の硬貨が一括して載置され、投入
口３Ｂ（図３参照）から該硬貨が一括して投入され、硬
貨２は案内床１１上に落下する。案内床１１が下に向か
って水平面に対し３０度の角度で傾き、案内壁１９、２
０は側壁板１２に対して約４５度傾いて配置されている
ので、硬貨２Ｂ、Ｃは重力により案内床１１上を滑り、
案内壁１９、２０に沿って回転部材２３の方へ案内され
る。ほとんどの硬貨は案内床１１に面を接触させて（硬
貨の上に硬貨が乗る場合は上の硬貨はその下側の面を、
下側の硬貨の、上側の面に接触させて）移動するが、な
かには案内床１１に対して垂直の状態にある、または角
度を持った立ち硬貨（図示せず）が出現する場合があ
る。この立ち硬貨は転倒部材３２の羽根板３３にぶつか
り転倒される。

【００４５】回転部材２３まで案内された硬貨２Ｄ（図
中二点鎖線で表示）は、回転部材２３のバネ２５にぶつ
かり、あるいはバネ２５の螺旋の間に入り込み保持さ
れ、Ｙ１方向に回転させられる。バネ２５にぶつかった
硬貨はバネ２５がさらに回転すると螺旋の間に入り込み
保持され、同様にＹ１方向に回転させられる。バネ２５
の螺旋の幅（リードからバネの線部の直径を引いた値に
ほぼ等しい）は、硬貨投入装置１によって扱われる最大
厚さの硬貨が入り込むことができ、最小厚さの硬貨を２
枚重ねた仮想の硬貨が入り込めないように、すなわち硬
貨が一枚ずつ分離されて繰り出されるよう螺旋の形状を
形成する。繰り出される硬貨は、連続して繰り出される
場合は、回転部材２３の回転周期に等しい間隔をおいて
繰り出される。また、バネ２５の直径は、本硬貨投入装
置１が取り扱う最小硬貨の直径よりわずかに小さくする
ことが望ましい。

【００４６】硬貨が回転部材２３に向かって積層されて
案内されて来た場合、何層目の硬貨が最初にバネ２５の
螺旋の間に入り込むかは、硬貨の厚さとバネ２５のリー
ドの関係、バネ２５の回転角度状態により様々である。
最上層にない硬貨がバネ２５の螺旋の間に保持されて繰
り出され、繰り出された硬貨より上にある硬貨が繰り出
された硬貨により立ち上げられ、一点が案内床１１（又
は転倒状態にある硬貨の表面）に接触し、他点がバネ２
５に接触した硬貨は、転倒部材３２の羽根板３３に当た
ることにより弾かれて転倒させられる。

【００４７】回転部材２３に入り込んで螺旋の軸回りに
回転させられた硬貨はガイド部３１にぶつかり螺旋の軸
回りの回転が規制される。硬貨２Ｅ（図中二点鎖線で表
示）は螺旋の軸回りの回転を停止させられるので、螺旋
の軸に沿った方向へガイド部３１に接触しながら、ガイ
ド部３１に案内されて下から上へ移動する。バネ２５が
左巻きであり、Ｙ１方向に回転しているので、硬貨は案
内床１１から離れて上方向へ移動する。

【００４８】次に、硬貨はガイド部３１の幅方向の長さ
（高さ）より高く（案内床１１に垂直な方向）移動させ
られるとガイド部３１による支えを失い、重力によって
バネ２５から離脱し、送出床４２面上を滑って送出部７
０より出る。ガイド部３１の高さはバネ２５のリードの
２倍以上約３倍に形成されているので、硬貨がバネ２５
に保持された後、回転部材２３が２回転以上約３回転
（Ｎ倍のときは、約Ｎ回転）することによりバネ２５か
ら離脱する。そして、回転部材は再び硬貨を受け入れる
ことができる。

【００４９】硬貨が繰り出され、所定の時間が経過する
と、モータ４５の回転が停止され、ソレノイド５１が通
電される。ソレノイド５１が通電されると、プランジャ
５３はＳ１方向に移動し、リンク５８がＳ２方向に移動
する。その結果、アーム６２は回動ブッシュ５９を中心
にＳ３方向に回動し、長孔６１はＳ４方向に回動する。
よって、係合ピン６４はＳ５方向に、案内壁２０がＳ６
方向に回動し、案内壁２０の箇所に排出口が形成され
る。そして、ゴミ、残留異物等はこの排出口から排出板
６７の下側の側部に形成された排出側板６８に案内され
て、排出板６７の端部である排出部６９から排出され
る。ここで、モータ４５を図１中時計方向（図１中Ｍと
反対方向）に回転させると、回転部材２３の螺旋上に残
留した異物を積極的に排出することもできる。

【００５０】さらに、所定時間が経過すると、ソレノイ
ド５１は通電を停止し、モータ４５は一旦停止した後、
図１中反時計方向（図１中Ｍ方向）に回転し、初期状態
に復帰する。そして、再び硬貨を受け入れることができ
るようになる。

【００５１】バネの断面形状は、円形であってもよく、
楕円形、または矩形であってもよい。また螺旋の直径の
半分の幅の帯状の鋼板を螺旋階段のように螺旋状に加工
したものであってもよい。バネの螺旋の軸とは、バネの
外側に接する面が形成する円筒形状の中心軸をいう。

【００５２】また、バネの代わりに螺旋面を有するネジ
形状を備えた回転部材とすることもできる。この場合、
硬貨を案内する案内床面を水平面に対して角度α例えば
３０度傾け、硬貨が徐々に自重により下がって回転部材
に向かって案内されるようにする。回転部材を鉛直軸に
対して角度α、即ち３０度傾けて案内床面に対して直角
に配置し、硬貨を水平面に対して６０度の傾きで上方向
に繰り上げるようにするとよい。

【００５３】内径が回転部材の直径より僅かに大きい半
円筒状、または同様の直径を有する円筒の、周方向の一
部を形成する案内板を、中心軸を回転部材の中心軸に一
致させて回転部材の下側に沿うように配置する。硬貨は
自重により回転部材の螺旋の軸回りの回転に対抗し、螺
旋の軸方向に案内板の内壁上を案内されて移動し繰り上
げられる。案内板の断面形状は半円状、または円弧状に
限らず、楔型状であってもよい。なお、案内板は本発明
のガイド部材として作用する。

【００５４】図６を参照して、本発明の第２の実施の形
態に係る硬貨投入装置１０１について説明する。図は、
硬貨投入装置１０１の分解斜視図である。前述の第１の
実施の形態の硬貨投入装置１と相違する部分を主として
説明する。説明のない部分は、硬貨投入装置１と同様で
ある。

【００５５】硬貨投入装置１０１はトレイ１０３と、ト
レイ１０３の下方に取り付けられた分離機構１０４と、
分離機構１０４を収納するカバー１０５とを含んで構成
される。トレイ１０３は、載置面１０３Ａと投入口１０
３Ｂとを有する。投入口１０３Ｂは、利用者からみてト
レイ１０３の右側手前に配置されている。

【００５６】次に、分離機構１０４の構成について説明
する。分離機構１０４は、投入された硬貨を案内する案
内部１１０と、案内部１１０に案内された硬貨を保持す
る螺旋が形成された回転部材１２３と、案内された立ち
硬貨を転倒させ、回転部材に保持されるようにする転倒
部材１３２とを含んで構成される。

【００５７】案内部１１０は、回転部材１２３に沿って
形成されたガイド部材としてのガイド部１３１のほか、
案内床１１１、案内壁１１９、送出床１４２、送出壁１
４３、１４４が一体に形成されている。案内壁１１９は
案内床１１１に固定され移動する部分を含んではいな
い。したがって、案内壁１１９の一部を移動させるソレ
ノイド、ソレノイドの動きを案内壁１１９の一部に伝達
する機構は設けられていない。案内壁１１９、送出壁１
４３、１４４の上部には、案内床１１１、送出床１４２
に平行な平面形状の上板１２７が取り付けられている。
案内床１１１の下側には、固定板１４０が取り付けられ
ており、上板１２７と共に、回転する回転部材１２３、
転倒部材１３２等を後述のように固定する。

【００５８】図中案内床１１１は水平に描かれている
が、実際は水平面に対して角度α、例えば３５度傾い
て、案内床１１１側が送出床１４２側より鉛直方向に高
く配置されている。硬貨が雨滴等の水分を介し案内床１
１１、送出床１４２に張り付くのを防止するために、案
内床１１１、送出床１４２には細かな凹凸形状（エンボ
ッシング）が施されている。

【００５９】案内壁１１９は、利用者から見て分離機構
１０４の右側に形成され、一方ガイド部１３１は左側に
形成されている。案内壁１１９からガイド部１３１へ移
行する境界部分であって、分離機構４の略中央部には、
回転部材１２３が取り付けられている。

【００６０】回転部材１２３は、図に示すように、バネ
１２５（右巻き）と、バネ１２５を挟んで保持するため
のフランジ１２４Ａ、１２４Ｂを含んで構成されてい
る。フランジ１２４Ａは上板１２７に圧入されたベアリ
ング１２６Ａに、フランジ１２４Ｂは固定板１４０に圧
入されたベアリング１２６Ｂに回転可能に支承されてい
る。また、回転部材１２３の下側のフランジ１２４Ｂに
は歯車１２９が固着され、歯車１２９と回転部材１２３
は一体に回転する。

【００６１】ガイド部１３１に沿って回転部材１２３と
並列であって、案内床１１１に直立して転倒部材１３２
が取り付けられている。転倒部材１３２は、羽根車１３
４と羽根車１３４を固着する回転軸１３６とを含んで構
成されている。回転軸１３６の上側は、上板１２７に圧
入されたベアリング１３７Ａと固定板１４０に圧入され
たベアリング１３７Ｂに回転可能に支承され、回転軸１
３６の下側端部には歯車１３８が固着される。したがっ
て、歯車１３８と転倒部材１３２は一体に回転する。

【００６２】回転部材１２３のフランジ１２４Ａには、
突起１２４Ｃが取り付けてあり、この突起１２４Ｃは回
転部材１２３と共に回転し、回転部材１２３に寄りかか
る立ち硬貨であって、転倒部材１３２によって転倒され
ない硬貨を転倒させる。また、回転部材１２３及び転倒
部材１３２は、案内床１１１に形成された孔１１１Ｂ、
切り欠き１１１Ａをそれぞれ貫通している。

【００６３】案内部１１０には、上記のように案内床１
１１と平行に案内床１１１、送出床１４２を覆うように
上板１２７が取り付けられている。上板１２７は案内床
１１１、送出床１４２上の硬貨が散乱することがないよ
うにすると同時に、上記したように、回転部材１２３を
支承するベアリング１２６Ａと転倒部材１３２とを支承
するベアリング１３７Ａが圧入され、回転部材１２３と
転倒部材１３２とが支承される。

【００６４】また、上板１２７と固定板１４０には、回
転部材１２３の近傍に滑り落ちた硬貨を認識するため
に、透過型のセンサ１０８Ａ、１０８Ｂが取り付けられ
ている。センサ１０８Ａとセンサ１０８Ｂ間を光が貫通
するよう、案内床１１１に孔１１１Ｃが形成されてい
る。

【００６５】図７を参照して説明する。図７（Ｂ）は、
図７（Ａ）のＣ−Ｃ矢視図である。固定板１４０の下面
には、歯車１２９、１３８の両方に噛み合う遊び歯車１
４９が回転自在に取り付けられている。歯車１４９と一
体にウォーム歯車１３０が形成されている。ウォーム歯
車１３０と噛み合うウォーム１４８にはモータ１４５の
駆動軸が嵌挿されている。したがって、回転部材１２３
と転倒部材１３２の両方が一つのモータ１４５によって
駆動される。

【００６６】図６に戻って説明する。案内部１１０の送
出側には、例えば自動販売機２０１（図８参照）に本発
明に係る硬貨投入装置を取り付けるための取付板１０６
が取り付けられる。取付板１０６には一枚ずつに分離さ
れた硬貨が繰り出される硬貨送出口１１４が形成される
とともに、硬貨投入装置１０１の制御を行う電気基板１
０７が取り付けられる。電気基板１０７にはコネクタ１
１５を介してセンサ１０８Ａ、１０８Ｂと、モータ１４
５に接続され、センサ１０８Ａ、１０８Ｂの入力に基づ
いてモータ１４５が駆動される。なお、電気基板１０７
には例えば自動販売機２０１から直流２４ボルトが供給
される。また、取付板１０６には、角張った外形により
けがをしないように分離機構１０４を覆うカバー１０５
が取り付けられる。

【００６７】次に、本発明の実施の形態に係る硬貨投入
装置の作用を説明する。硬貨の投入前には、モータ１４
５は停止状態にある。硬貨が投入されると硬貨は、重力
により案内床１１１を滑り、案内壁１１９に衝突した硬
貨は案内壁１１９に沿う方向に向きを変えられ、回転部
材１２３の方へ案内される。センサ１０８Ａ、１０８Ｂ
の間を硬貨が遮ると、モータ１４５が回転を始める。モ
ータ１４５の回転により、ウォーム１４８、ウォーム歯
車１３０、歯車１４９を介して歯車１２９及び歯車１３
８に駆動が伝達されるので、回転部材１２３はＹ２方向
（図７参照）へ、転倒部材１３２はＺ２方向（図７参
照）に回転する。

【００６８】ほとんどの硬貨は、案内床１１１上を滑り
案内壁１１９に沿って案内床１１１に表面、または裏面
を接触させて（硬貨の上に硬貨が乗る場合は上の硬貨は
その下側の面を、下側の硬貨の上側の面に接触させて）
移動する。しかし、なかには案内床１１１に対して垂直
の状態にある、または角度を持った立ち硬貨（図示せ
ず）が出現する場合がある。この立ち硬貨は羽根車１３
４の羽根板１３３にぶつかり転倒される。

【００６９】回転部材１２３まで案内された硬貨は、回
転部材１２３のバネ１２５にぶつかり、あるいはバネ１
２５の螺旋の間に入り込み保持され、Ｙ２方向（図７参
照）に回転させられる。バネ１２５にぶつかった硬貨は
バネ１２５がさらに回転するとバネ１２５の螺旋の間に
入り込み保持され、同様にＹ２方向に回転させられる。
バネ１２５の螺旋の幅（ピッチからバネの線部の直径を
引いた値にほぼ等しい）は、硬貨投入装置１０１によっ
て扱われる最大厚さの硬貨が入り込むことができ、最小
厚さの硬貨を２枚重ねた仮想の硬貨が入り込めないよう
に、すなわち硬貨が一枚ずつ分離されて繰り出されるよ
う螺旋の形状を形成する。

【００７０】図８に本発明の硬貨投入装置２０２を備え
た本発明の第３の実施の形態に係る自動販売機２０１の
概略構成を表すブロック図を示す。

【００７１】自動販売機２０１は、利用者が複数の硬貨
（図８に不図示）を一括して投入することができる投入
口２０３Ａを有する第１の実施の形態または第２の実施
の形態の硬貨投入装置２０２を備える。硬貨投入装置２
０２は、投入口２０３Ａから案内部に導かれた複数の硬
貨を一枚ずつ分離して繰り出す。自動販売機２０１は、
さらに繰り出された硬貨を一枚ずつ真偽、及び種類を識
別する識別部２８１と、識別された硬貨を種類ごとに振
り分ける振分部２８２と、振り分けられた硬貨を収納す
る収納部２８３を有する入金処理部２８４を備える。自
動販売機２０１は、さらに以下に説明する制御手段２８
５、硬貨投出口２９１、受皿２８６、オーバーフロー金
庫２８７、出金部２８８、送出部２８９、商品を放出す
る商品放出部２９２とを備える。

【００７２】識別された硬貨、振り分けられた硬貨、収
納された硬貨の情報は制御手段２８５に送られる。偽硬
貨と判定された硬貨は識別部２８１から硬貨投出口２９
１を経て受皿２８６に送られる。収納部が満杯のため収
納しきれない硬貨は、収納部２８３からオーバーフロー
金庫２８７に送られる。

【００７３】商品（図示せず）の価格以上の硬貨が投入
された場合は、制御部２８５が商品放出部２９２に商品
を放出させる。放出された商品は、さらに商品放出口２
９３から受皿２８６へ放出される。

【００７４】商品の発売後、釣銭の支払いが必要なとき
は制御手段２８５により収納部２８３に出金の指示が出
される。収納部２８３に収納されていない硬貨の出金が
必要な場合は、制御手段２８５により出金部２８８に必
要な硬貨を出金するように指示が出される。出金部２８
８には予め全ての種類の十分な枚数の硬貨が貯留されて
いる。

【００７５】収納部２８３、または出金部２８８から繰
り出された硬貨は送出部２８９に搬送され、送出部２８
９から硬貨投出口２９１を経て受皿２８６に送り出され
る。送出部２８９に硬貨が繰り出されたとき、自動販売
機２０１にトラブルが生じた場合は、利用者への釣銭の
払い出しは禁止され硬貨は硬貨投出口２９１には送り出
されず、オーバーフロー金庫２８７に送り出される。

【００７６】分離部は、異物、残留物等を排出する排出
部２６９を有し、排出された異物、残留物等は排出物貯
留部２９０に送られ、排出物貯留部２９０から適宜取り
出される。

【００７７】自動販売機２０１は、一括して投入された
硬貨を一枚ずつ分離して送り出す硬貨投入装置２０２を
有するので、識別、振り分け、収納を一枚ずつ行うこと
ができ、硬貨の詰まりを発生させず硬貨を確実に処理す
ることができる。硬貨投入装置２１０を簡易な構造とし
安価とすることができるので、自動販売機２０１を取り
扱いが容易で安価なものとすることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上のように本発明の硬貨投入装置によ
れば、トレイを設けたので、硬貨を一旦トレイにのせる
ことができるので、トレイ上で硬貨を一括して投入する
ことができ、また硬貨の投入口がどの箇所に配置されて
いるのかをトレイを基準に即座に知ることができる。

【００７９】さらに螺旋状に形成され、螺旋の軸を中心
に回転する回転部材と、複数の硬貨を貯留する案内部で
あって、該硬貨を回転部材に案内する案内部と、螺旋の
軸に沿って配置されたガイド部材とを設け、回転部材
は、案内された硬貨を螺旋の間に保持して、硬貨をガイ
ド部材に案内させて一枚ずつ繰り出すよう構成したの
で、安価で簡易な構成であり、複数枚の硬貨が投入され
た場合、硬貨の詰まりを発生することなく一枚ずつ分離
して繰り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る硬
貨投入装置の平面図、（Ｂ）は、左側面図である。

【図２】本発明の硬貨投入装置の鉛直線から３０度傾い
た方向（案内床面に垂直な方向）から見た図面である。

【図３】図２の硬貨投入装置のＡ−Ａ断面図である。

【図４】図２の硬貨投入装置のＢ−Ｂ矢視図であり、回
転部材、転倒部材を省略し、案内床より上の部分を表し
た図である。

【図５】図２の硬貨投入装置の案内壁板の移動を可能と
する機構の分解図である.

【図６】本発明の第２の実施の形態に係る硬貨投入装置
の分解斜視図である。

【図７】（Ａ）は、図６の硬貨投入装置の底面の一部を
表す部分底面図である。（Ｂ）は、回転部材、転倒部材
の構成を説明する（Ａ）のＣ−Ｃ矢視図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る自動販売機の
概略構成を表すブロック図である。

【符号の説明】 １、１０１ 硬貨投入装置 ２ 硬貨 ２Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ 硬貨 ３、１０３ トレイ ３Ａ、１０３Ａ 載置面 ３Ｂ、１０３Ｂ 投入口 ４、１０４ 分離機構 １０、１１０ 案内部 １１、１１１ 案内床 ２３、１２３ 回転部材 ２５、１２５ バネ ３１、１３１ ガイド部 ３２、１３２ 転倒部材 ４２、１４２ 送出床 ２０１ 自動販売機 ２０２ 硬貨投入装置 ２０３Ａ 投入口 ２８４ 入金処理部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の硬貨を載置する載置面と、前記複
   数の硬貨を一括して投入するための投入口とが形成され
   たトレイと；前記投入された複数の硬貨を案内する案内
   部と；前記案内された複数の硬貨を保持する螺旋が形成
   された回転部材と；前記回転部材に沿って配置されたガ
   イド部材とを備え；前記案内部は、前記複数の硬貨を貯
   留するように構成され；前記回転部材は、前記螺旋の軸
   を中心に回転し、前記硬貨を前記螺旋の間に保持して、
   前記硬貨を前記ガイド部材に案内させて一枚ずつ繰り出
   すよう構成されたことを特徴とする；硬貨投入装置。
2. 【請求項２】 前記ガイド部材は、前記保持された硬貨
   の、前記螺旋の軸回りの回転を規制し、前記螺旋の軸方
   向の移動を許容するように構成された；請求項１に記載
   の硬貨投入装置。
3. 【請求項３】 前記案内部は案内床を有し、前記案内さ
   れる硬貨のうち前記案内床に対して立った姿勢の立ち硬
   貨を転倒させるよう構成された転倒部材を有する；請求
   項１または請求項２に記載の硬貨投入装置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか１項に
   記載の硬貨投入装置と；前記繰り出された硬貨を一枚ず
   つ処理する入金処理部とを備えた；自動販売機。