JP2002502078A

JP2002502078A - ２金属硬貨の識別器

Info

Publication number: JP2002502078A
Application number: JP2000529694A
Authority: JP
Inventors: ハウエルス，ジェフリー
Original assignee: スカンコインインダストリーズアクティエボラーグ
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1999-01-26
Publication date: 2002-01-22
Also published as: CN1133957C; WO1999039311A1; EP1051691A1; ATE269997T1; CA2318419A1; DE69918270T2; SE9800284L; AU2647199A; CA2318419C; CN1289429A; SE512200C2; RU2213374C2; US6851541B1; EP1051691B1; SE9800284D0; DE69918270D1

Abstract

(57)【要約】硬貨識別器は、異なった金属および／または金属合金で作られた第１および第２の部分（13a, 13b) を含む硬貨(5) が、それに沿って通過するように構成された硬貨通路(3) ；前記硬貨通路に隣接して位置を定められたコイル手段(1a, 1b)；前記コイル手段に時間的に変化する駆動信号を供給するための電気的手段(7) ；および前記コイル手段によって前記硬貨に誘導された渦電流を検出するための検出手段(9) 、を有する。コイル手段(1a, 1b)は前記硬貨(5) 中に渦電流ループ(27)を誘導するように配列され、その電流ループは、前記硬貨の予め定められた領域（25) 内で前記硬貨の前記第１および第２の部分(13a, 13b)の間の接合部(11)と交差する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、硬貨の識別器に関するもので、該識別器は、異なった金属および／
または金属合金から作られた第１および第２の部分を含む硬貨がそれに沿って通
過するように構成された硬貨通路と、前記硬貨通路に隣接して位置を定められた
コイル手段と、前記コイル手段に時間的に変わる駆動信号を供給するための電気
手段、および、前記コイル手段によって前記硬貨中に誘導される渦電流を検出す
るための検出手段を含む。さらに、本発明はこのような硬貨の第１および第２の
部分の間の接合部での導電率を測定する方法に関する。

【０００２】（従来技術の記述）硬貨を磁気パルスに曝し、そして硬貨に誘導される渦電流の減衰を検出するこ
とによって、硬貨の、例えば、抵抗あるいは導電率のような電気特性を測定する
ように構成された硬貨識別器は、この技術分野において一般に知られている。こ
のような硬貨識別器は、自動販売機やゲーム機などのための硬貨計数器、硬貨分
類機、硬貨鑑別器のような各種の硬貨処理機において使用される。以前から知ら
れている硬貨処理装置は例えば WO 97/07485および WO 87/07742に開示されてい
る。

【０００３】このような硬貨識別機の動作方法は例えば、GB-A-2 135 095に述べられており
、そこでは、硬貨試験装置は、送信コイル(transmitter coil)を含み、それは、
通過する硬貨中に誘導される磁気パルスを発生するように矩形波電圧パルスでパ
ルス駆動される。このように硬貨中に発生した渦電流は磁界を発生させそれは
受信コイルによってモニタされ、検出される。受信コイルは別のコイルであって
も良いし、あるいは、そのかわりに２つの動作モードを持つ送信コイルによって
構成されても良い。硬貨の導電率を表す値は、硬貨に誘導される渦電流の減衰の
速さがその関数であるので、その減衰をモニタすることによって、得られる。

【０００４】従来技術の硬貨識別機は硬貨の直径より小さな直径を有する小型のコイルをよ
く採用する。このコイルは硬貨の勝手な所に渦電流を誘導し、検出する（上記の
導電率の測定を実際に受ける硬貨の部分はコイルに対する硬貨の相対的な方向、
速度、角度などに依存して変わるであろう）。この解決方法は単一の金属あるい
は金属合金から作られた通常の均質な硬貨に対しては充分であろう。

【０００５】しかしながら、近年は、２金属硬貨( bimetallic coin)が各国の市場で発行さ
れてきている。２金属硬貨の良く知られた例はフランスの１０フランである。さ
らに、近い将来には欧州共同体で発行されるユーロ硬貨の幾つかは２金属タイプ
で計画されている。２金属硬貨は以下のように作られる。外側のリングおよび中央のディスクは、
２金属硬貨を作る２つの金属あるいは金属合金のシート（未加工硬貨( blank)と
しても知られているもの）から打ち抜かれる。それからディスクはリングに嵌め
込まれ、そして、硬貨が鋳造(mint)される。鋳造することは２つの硬化ダイスの
間で硬貨をプレスすることからなる。ダイスは硬貨上に表と裏のパターンを刻印
し、そしてまたディスクとリングを強制的に押しつけて一体にする。ディスクと
リングの間の継ぎ目は接合部(bond)と呼ばれる。

【０００６】ディスクとリングは綺麗で酸化されていないならば、金属間の接合部は零に近
い電気抵抗を持つであろう。理想的には、金属あるいは合金の抵抗は接合部を横
切る抵抗よりももっと大きい。しかしながら、もし、リングあるいはディスクが
鋳造する前に酸化層に覆われるなら、接合部の抵抗は金属や合金の抵抗より大き
くなるであろう。従って、打ち抜きと鋳造との間で未加工硬貨の処理および保管
条件を管理することによって、完成した２金属硬貨における接合部抵抗（あるい
はその代わりに、基本的には抵抗の逆数である導電率）を管理することが可能で
ある。

【０００７】このようにして接合部の抵抗を管理することは特に詐欺防止手段として望まれ
るであろう。製造時に、低すぎるあるいは高すぎる抵抗を持つ硬貨は発行されな
いであろう。このような管理された製造を実用化するためには、大量の硬貨の接
合部の抵抗を繰り返して測定する方法が要求されるであろう。上述の従来技術の硬貨識別器は、得られた測定結果が硬貨上の実際の測定箇所
に依存して大幅に変化するので、接合部の抵抗あるいは導電率を充分正確に決定
することはできないであろう。換言すれば、もし、与えられた硬貨に対する導電
率がたまたまリングの中に位置する点で測定されたとすると、測定結果は、測定
がディスクの中で行われた場合に得られる結果とは異なるであろう。さらに、も
し、測定箇所がリングとディスクの間の接合部の部分を包含するとしたら、また
別の測定結果が得られるであろう。従来技術による硬貨識別器はクレーム１の導
入部分に引用されている。（発明の概要）本発明の目的はそれ故、異なった金属あるいは金属合金から作られた第１およ
び第２の部分を含む硬貨、例えば２金属硬貨における接合部の導電率あるいは抵
抗を繰り返しかつ正確に決定することができるようにすることである。

【０００８】この目的は、硬貨がそれに沿って通過するように構成された硬貨通路と、硬貨
通路に隣接して位置を定められたコイル手段と、そのコイル手段に時間的に変わ
る駆動信号を供給するための電気手段と、そして、そのコイル手段よって硬貨中
に誘導された渦電流を検出するための検出手段とを含む硬貨識別器に対して、渦
電流ループが、硬貨の予め定められた領域内で、硬貨の第１およ第２の部分の間
の接合部と交差するように、硬貨に誘導されるようにコイル手段を構成すること
によって、達成される。

【０００９】さらに、上記の目的は、硬貨の第１および第２の部分の間の接合部での導電率
を測定する方法によって達成され、ここに、硬貨は、硬貨の外部のコイル手段に
よる磁界を受け、そして、硬貨に誘導される渦電流が硬貨の外部の検出手段によ
って検出され、磁界が、渦電流のループが硬貨の予め定められた領域内で接合部
と交差するように発生される。

【００１０】上述の解決方法は、添付の独立特許クレームによって規定される。本発明の好
適な実施例は従属クレームの主題である。（詳細な記述）図１に示すように、硬貨識別器は２つのコイル部分１ａおよび１ｂの形のコイ
ル手段からなり、これはそれに電圧パルスを供給するための電気装置７に接続さ
れる。さらに、硬貨識別器は、電気手段７から供給される電圧パルスに応答して
コイル手段によって発生した磁気パルスによって硬貨中に誘導された渦電流を検
出するための検出手段９を含む。コイル手段１ａ，１ｂは、１mm厚のセラミック
板３に沿って矢印によって示された方向に硬貨識別器を通過して動かされる２金
属硬貨５を、硬貨５中に渦電流を生じさせる磁気パルスに曝すための送信コイル
として作用し、さらに、そのコイル手段は、硬貨５中の渦電流によって発生され
る磁界の変化を検出し、それらを、対応する電圧信号に変換するための受信コイ
ルとして作用する。

【００１１】図３に示すように、硬貨５は第１の金属あるいは合金のリング１３ａと第２の
金属あるいは合金のディスク１３ｂを含む。ディスク１３ｂとリング１３ａとの
間の接合部は１１で示されている。検出装置９はこれらの渦電流の減衰を測定し
、そしてそれに応じて接合部の導電率あるいは抵抗の値を生じさせるように構成
される。以下に述べるように、硬貨識別器は、硬貨５の中心が硬貨識別器の中央
面２１と位置が合ったとき導電率の測定を実行するように構成される。

【００１２】図２に見られるように、コイル手段１ａ，１ｂは、第１および第２コイルフレ
ーム１７ａ，１７ｂを含み、これらは、それぞれ第１および第２巻線１５ａ，１
５ｂを備えている。コイルフレーム１７ａ，１７ｂは本質的に半円断面形状を有
し、そして、コイル中央面２１の両側に対称に配列されている。コイルフレーム
１７ａおよび１７ｂの間の距離は約５から１０mmであり、そして、各半円部分の
半径は約１０から２０mmである。各コイルフレーム１７ａ，１７ｂ上に等しいタ
ーン数で電気導体がコイルに巻かれている。例えば、内径０．２mmで外径約０．
２５mmのポリウレタン被覆銅線が、コイルフレーム１７ａ，１７ｂ上の巻線１５
ａ，１５ｂを形成する電気導体として使用され得る。下記に述べる理由のために
、各巻線は１０から１００ターンを含み、そして、さらに、１つの巻線１５ａは
時計方向に巻かれるのに対し、もう一方の巻線１５ｂは反時計方向に巻かれるの
が望ましい。

【００１３】コイルの２つの２分の１部分１ａ，１ｂの隣接部分１９ａ，１９ｂは、本質的
に互いに平行になっており、コイル平面２１に関して対称に配列されている巻線
を含む。さらに、巻線１５ａ，１５ｂは１つの単一の連続導体によって形成され
るので、電気手段７からの電圧パルスによって駆動されるとき、巻線１５ａ，１
５ｂ全体を通って共通の電流が流れるであろう。それに応じて、パルス磁界が巻
線１５ａ，１５ｂのまわりに発生するであろう。コイルの中央領域において、即
ち、隣接部分１９ａ，１９ｂおよび中央平面２１の回りでは、電流が両巻線１５
ａ，１５ｂを同じ方向に流れ、それ故、磁界の発生に協同して作用することにな
ろう。

【００１４】接合部の導電率は、硬貨が図１に示すようにコイルの中間にあるとき、即ち、
硬貨５の直径部２３（図３参照）がコイル１ａ，１ｂの中央面２１に位置が合っ
たとき、測定される。電気手段７によってコイル１ａ，１ｂに供給される電圧パ
ルスの継続期間は実際の応用に応じて選ぶことができるが、しかしながら、１０
から１００ミリセカンドの継続期間が大抵の状態に対して適当であるように思わ
れる。

【００１５】上記構成のおかげで、渦電流ループ２７は、図３に概略的に図示されているよ
うに、２つの巻線１５ａ，１５ｂの巻線パターン（即ち、対称な２つの半円形形
状）に近似的に相当する通路に沿って、硬貨５に発生する。硬貨に発生する渦電
流ループの正確な形状は複雑な問題で、数学的に模擬することは難しい。しかし
ながら、試験により、渦電流ループが以下に述べられるものに近い流れを有する
ことがこれまでに示されている。

【００１６】図１および２に示されているコイルは、コイル１ａ，１ｂの直径より小さい直
径を持つ硬貨に対して使用されることが意図されている。結果として、コイル５
に発生した渦電流ループ２７は図３に示された形状を有するであろう。硬貨５の
中央領域２５で、即ち、硬貨の直径部２３のすぐ近くの領域において、渦電流ル
ープ２７（即ち実際は２つの渦電流ループ２７）は、硬貨の一方側での点から硬
貨の反対側での点へ、直径部２３に平行に走るであろう。渦電流ループ２７が硬
貨５の円周に到達するとき、渦電流は硬貨表面を強制的にぐるっと回って流され
、そして、結局は硬貨の最初側に戻ってくる。結果として、渦電流ループ２７は
硬貨５のリング１３ａとディスク１３ｂとの間の接合部１１を、硬貨の一方側か
ら反対側への過程で、即ち、硬貨５の直径部２３に沿って、２回交差するであろ
う。従って、硬貨５がコイル１ａ，１ｂと位置が合ったとき測定が行われるので
、渦電流ループ２７の検出は、この点については出来ない従来技術のやり方とは
異なり、接合部１１を必ず含むようにして行われれる。

【００１７】本発明に従った硬貨識別器の使用によって、硬貨識別器は硬貨の製造中にこの
ような、接合部が予め定められた限界外の抵抗あるいは導電率を持つと見なされ
る硬貨を選別するために使用しても良いので、偽造の危険を減らすことが出来る
。好ましくは、硬貨識別器は、流通している型の硬貨に対する接合部の導電率あ
るいは抵抗の予め定められた最大および最小値を格納するための、図には開示さ
れていない記憶手段に接続されるのが効果的である。硬貨の導電率あるいは抵抗
を測定した後、検出装置９の出力は、接合部の導電率あるいは抵抗が受け入れ可
能な範囲内に入って、硬貨が発行されることが許容されるか、あるいは、受入れ
可能な範囲内に入らないで、この場合硬貨は発行されるのが阻止されるかどうか
を決定するように、予め定められた限界値と比較される。

【００１８】別の実施例に従って、上述の硬貨識別器は既に市場に存在する２金属硬貨の信
憑性を、その接合部の導電率あるいは抵抗を決定し、そして、検出値を予め定め
られた限界値と比較することによって決めるために、使用されても良い。以上、本発明を若干の実施例を参照して述べた。しかしながら、上述の実施例
以外の実施例が、添付の独立特許クレームによって規定されたような本発明の範
囲内で可能である。例えば、コイル手段は、正弦波あるいは方形波のような、電
圧パルス以外の電気信号によって駆動されても良い。硬貨の中に所望の渦電流を
発生させるために、すでに当業者によって実現されているような、事実上、任意
の種類の時間的に変化する電気駆動信号を使用しても良い。

【００１９】さらに、コイル手段は２つより多くのコイルフレームおよび巻線を含んでも良
い。例えば、コイル手段は、望ましくは任意のコイル中央面について対照的に配
列された４つのフレームおよび巻線によって形成されても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例による硬貨識別器の概略断面図である。

【図２】図１の構成の概略正面図である。

【図３】２金属硬貨および、図１および２の硬貨識別器によって硬貨に発生する渦電流
の図解概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】異なった金属および／または金属合金から作られた第１およ
び第２の部分(13a, 13b)を含む硬貨がそれに沿って通過するように構成された硬
貨通路(3) と、前記硬貨通路に隣接して位置を定められたコイル手段(1a, 1b)と
、前記コイル手段に時間的に変わる駆動信号を供給するための電気手段(7) 、お
よび、前記コイル手段によって前記硬貨中に誘導される渦電流を検出するための
検出手段(9) とを含む硬貨識別器において、前記コイル手段(1a,1b) は前記硬貨(5) 中に渦電流ループ(27)を誘導するよう
に構成され、そのループは前記硬貨の予め定められた領域(25)内で前記硬貨の前
記第 1および第 2の部分(13a,13b) の間の接合部(11)と交差することを特徴とす
る硬貨識別器。
【請求項２】請求項１に記載の硬貨識別器であって、ここに、前記硬貨(5
) の前記予め定められた領域(25)が前記硬貨の直径部(23)のすぐ近くである硬貨
識別器。
【請求項３】請求項１または２に記載の硬貨識別器であって、ここに、前
記コイル手段(1a, 1b)はそれぞれ第１および第２の巻線(15a, 15b)を備えた第１
および第２のコイルフレーム(17a, 17b)を具備し、前記巻線が、前記第１の巻線
における電流の流れが前記巻線の隣接部分(19a, 19b)において前記第２の巻線に
おける電流の流れと平行であり、そしてそれと同じ方向を有するようにして、相
互接続され、そして前記電気的手段(7) に接続された硬貨識別器。
【請求項４】請求項３に記載の硬貨識別器であって、ここに、前記第１お
よび第２のコイルフレーム(17a, 17b)が本質的に半円形の断面形状を有する硬貨
識別器。
【請求項５】請求項２から４のいずれか一項に記載の硬貨識別器であって
、ここに、前記第１および第２のコイルフレーム(17a, 17b)が前記コイル手段(1
a, 1b)の中央面(21)に関して対称に配列され、前記巻線(15a, 15b)の前記隣接部
分(19a, 19b)が本質的にこの中央面に平行である硬貨識別器。
【請求項６】請求項２から５のいずれか一項に記載の硬貨識別器であって
、ここに、前記第１および第２の巻線(15a, 15b)が等しいターン数の電気導体か
らなり、前記ターン数が望ましくは１０と１００の間の値である硬貨識別器。
【請求項７】請求項６に記載の硬貨識別器であって、ここに、前記第１の
コイルフレーム(17a) 上の前記巻線(15a) が時計方向に巻かれており、そして、
前記第２のコイルフレーム(17b) 上の前記巻線(15b) が反時計方向に巻かれてい
る硬貨識別器。
【請求項８】少なくとも２つの異なった金属あるいは金属合金からなる硬
貨(5) の第１および第２の部分(13a, 13b)の間の接合部(11)での導電率を測定す
る方法であって、ここに、前記硬貨が前記硬貨の外部のコイル手段(1a, 1b)によ
って磁界を受け、そしてここに、前記硬貨に誘導された渦電流が前記硬貨の外部
の検出手段(9) によって検出される方法において、前記磁界が、渦電流のループ(27)が前記硬貨(5) の予め定められた領域(25)に
おいて前記接合部(11)と交差するように、発生されることを特徴とする方法。
【請求項９】請求項８に記載の方法であって、ここに、前記渦電流のルー
プ(27)が前記硬貨(5) の直径部(23)のすぐ近くで前記接合部(11)と交差する方法
。
【請求項１０】請求項８または９に記載の方法であって、前記検出手段(9
) の出力を予め定められた範囲の導電率の値と比較し、そして、前記の比較の結
果に基づいて、前記硬貨が本物か贋物かを決定するさらなるステップを有するこ
とを特徴とする方法。
【請求項１１】請求項８または９に記載の方法であって、前記検出手段(9
) の出力を予め定められた範囲の導電率の値と比較し、そして、前記の比較の結
果に基づいて、前記硬貨の前記導電率が予め設定した要求を満たすか否かを決定
するさらなるステップを有することを特徴とする方法。