JP2007241641A - 下部構造体と上部構造体を有する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下部構造体と、下部構造体に対して開閉可能に設けた上部構造体とを有し、上部構造体の閉時に連結ギアが噛み合う装置において、歯飛びが発生せず、またギアまたは構造体の破損を防止したギア機構を有する装置を提供する。
【解決手段】下部構造体２２に上下動可能なギア駆動ピン２７を設け、ギア駆動ピン２７にラック部３１を設ける。ラック部３１は連結ギア２４ｃを回転させるギア列２４に噛み合い可能にする。上部構造体２３に設けられた連結ギア２６は把手３２に設けられたロック機構３５により回転を制止可能である。上部構造体２３を開状態から閉じると、ギア駆動ピン２７が押し下げられ、ラック部３１によりギア列２４が回転し、連結ギア２４ｃは上部構造体２３の連結ギア２６を迎え入れる方向に回転する。これにより連結ギア２４ｃと連結ギア２６が衝突しても両連結ギアを良好に噛み合わせることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、紙幣、通帳、カードまたは帳票等の紙葉類を搬送する搬送装置等の、下部構造体と上部構造体を有する装置に関する。

従来、下部構造体と上部構造体を有し、紙葉類を搬送する装置として紙幣入出金装置が知られている。図８、図９に従来の紙幣入出金装置を示す。図８は従来の紙幣入出金装置を示す側面図、図９は従来の入出金装置を示す平面図である。両図において、紙幣入出金装置１は、下部構造体２と上部構造体３を有し、下部構造体２と上部構造体３の間を紙幣４が搬送されるようになっている。搬送途中で紙幣４がジャムした場合に備えて、紙幣４を取り除けるように、または清掃等のために、上部構造体３は下部構造体２に対して支点５を中心に回動し、上方へ回動することにより開状態となる。

下部構造体２および上部構造体３には、紙幣４を搬送するための搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃがそれぞれ設けられている。下部構造体２にはギア８ａ、８ｂ、８ｃから成るギア列８が設けられ、ギア８ａがモータ９のギアと噛み合っている。また上部構造体３には連結ギア１０が設けられており、上部構造体３が閉状態（図８に示す状態）にあるとき、連結ギア１０はギア列８のギア８ｃと噛み合う。

連結ギア１０は図示しないベルトにより搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃに連結されており、連結ギア１０がギア列８から回転を伝達されると、これらの搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃが回転する。上部構造体３が上方へ回動されて開けられると、連結ギア１０はギア８ｃから外れ、搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃは回転しない。また下部構造体２のギア列８も図示しないベルトにより搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃに連結されており、モータ９により回転駆動される。

このように装置１が開閉構造で、開閉動作に伴ってギアを連結させたり外したりする場合、一方のギア（例えば上部構造体３の連結ギア１０）を固定とし、他方のギア（例えば下部構造体２のギア８ｃ）を遥動構造とするのが一般的である。このように一方のギアを遥動構造とするものに、例えば特開平６−１３８７２１号公報に開示されるものがある。

図８、図９に示す例では、ギア列８のギア８ｃが遥動構造となっており、またスプリング１１により片側に引っ張られている。上部構造体３が開状態から閉動作を行い、連結ギア１０と遥動ギア８ｃの歯先同士が衝突した場合でも遥動ギア８ｃが逃げ、ギア歯の破損を防止する。歯先同士が衝突した場合、連結ギア１０と遥動ギア８ｃは噛み合っていないが、駆動力が伝達されて一方のギア（遥動ギア８ｃ）が回転すると互いの歯先同士の位置がずれて噛み合う。

上部構造体３を開閉する度に上記の動作を繰り返すが、連結ギア１０と遥動ギア８ｃとが噛み合い過ぎるのを防止するために、連結ギア１０と遥動ギア８ｃとの距離を一定に保つための図示しないピッチリングが一般に用いられている。
特開平６−１３８７２１号公報

しかしながら、上記構成の装置においては、上部構造体３を閉動作して連結ギア１０を遥動ギア８ｃに噛み合わせようとする場合に、遥動ギア８ｃが逃げる方向（図８に示す矢印Ａ方向）に回転していた場合、連結ギア１０が遥動ギア８ｃに噛み合った後、遥動ギア８ｃに働く逃げ方向の力により、遥動ギア８ｃが連結ギア１０から逃げ、歯飛びが発生し、駆動が伝達されなくなる場合がある。

これを防止するために、スプリング１１の引っ張り力を強くする等により、遥動ギア８ｃを連結ギア１０に大きな力で押し付けるようにすると、上部構造体３を閉動作して連結ギア１０を遥動ギア８ｃに噛み合わせようとして両方のギアの歯先同士が衝突した場合、遥動ギア８ｃが逃げずに、図１０に示すように、歯先同士の位相が合い、両方のギア１０、８ｃまたは両方の構造体２、３が破損する惧れがあるという問題があった。なお図１０は従来の問題点を示す説明図である。

そこで本発明は、歯飛びが発生せず、またギアまたは構造体の破損を防止したギア機構を有する装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、下部構造体と、該下部構造体に対して開閉可能に設けた上部構造体とを有し、下部構造体における駆動を上部構造体に伝達する装置において、下部構造体に回転可能に設けられた第１の連結ギアと、上部構造体に回転可能に設けられた第２の連結ギアと、上部構造体の閉動作に伴って前記第１の連結ギアを所定の方向に回転させる回転起動手段と、前記回転起動手段による前記第１の連結ギアへの回転の伝達を解除する解除手段とを有し、上部構造体の閉時に、前記回転起動手段により前記所定の方向に回転している前記第１の連結ギアが前記第２の連結ギアに噛み合い、その後前記解除手段が前記回転起動手段による前記第１の連結ギアへの回転の伝達を解除することを特徴とするものである。

本発明によれば、上部構造体の閉時に上部構造体の第２の連結ギアが下部構造体の第１の連結ギアに歯先が衝突した場合、第１の連結ギアが所定の方向に回転しているので、衝突した次の瞬間に歯先の位相がずれて第１の連結ギアと第２の連結ギアは良好に噛み合う。したがって連結ギアまたは構造体に破損は発生しない。また第１の連結ギアは遥動構造にはなっていないので、歯飛びが発生することもない。

以下、本発明の実施の形態を図面にしたがって説明する。なお各図面に共通する要素には同一の符号を付して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態の紙幣入出金装置を示す側面図、図２は第１の実施の形態の紙幣入出金装置を示す平面図である。

図１、図２において、紙幣入出金装置２１は、下部構造体２２と上部構造体２３を有し、下部構造体２２と上部構造体２３の間を紙幣４が搬送されるようになっている。搬送途中で紙幣４がジャムした場合に備えて、紙幣４を取り除けるように、または清掃等のために、上部構造体２３は下部構造体２２に対して支点２５を中心に回動し、上方へ回動することにより開状態となる。

下部構造体２２および上部構造体２３には、紙幣４を搬送するための搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃがそれぞれ設けられている。下部構造体２２にはギア２４ａ、２４ｂ、２４ｃから成るギア列２４が設けられ、ギア２４ａがモータ２５のギア２５ａと噛み合っている。ギア列２４のうちギア２４ｃは上部構造体２３に設けられている連結ギア２６と連結するギアで（以下、連結ギアという）、遥動構造にはなっておらず、下部構造体に回転可能に位置固定されている。なお上部構造体２３を開閉する度に連結ギア２４ｃと連結ギア２６との距離を保つためのピッチリングは本実施の形態では具備しておらず、上部構造体２３を閉じた状態で両連結ギア２４ｃ、２６間の距離が所定のギア間距離になるものである。

また下部構造体２２にはギア列２４の近傍に回転起動手段としてのギア駆動ピン２７が上下方向に移動可能に設けられている。ギア駆動ピン２７は、下部構造体２２の側面部に固定された案内ピン２８に沿って移動する。案内ピン２８にはスプリング２９がギア駆動ピン２７とストッパ３０の間に嵌装されており、スプリング２９はギア駆動ピン２７を上方に付勢している。

ギア駆動ピン２７の側部にはラック部３１が形成されている。ラック部３１はギア列２４のギア２４ａと噛み合い可能に設けられ、所定の長さに形成されている。即ち、ラック部３１が一定の位置より下がるとギア２４ａとの噛み合いが外れるとともに、一定の位置より上方に移動すると同様にギア２４ａとの噛み合いが外れる。ラック部３１の上下部はラック部３１の移動だけでギア２４ａと噛み合うように傾斜部が設けられている。またギア列２４は図示しないベルトにより搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃに連結されており、これらの搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃにより紙幣４が搬送される。

上部構造体２３には上述の連結ギア２６が設けられており、上部構造体２３が閉状態（図１に示す状態）にあるとき、連結ギア２６は下部構造体２２の連結ギア２４ｃと噛み合う。連結ギア２６は図示しないベルトにより搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃに連結されており、連結ギア２６が回転を伝達されるとこれらの搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃが回転する。上部構造体２３が上方へ回動されて開けられると、連結ギア２６は連結ギア２４ｃから外れ、搬送ローラ７ａ、７ｂ、７ｃは回転しない。

また上部構造体２３には把手３２が支軸３３を中心に回転可能に設けられている。把手３２は図示しないトーションスプリングにより図１に示す矢印Ｂ方向に付勢されており、また図１に示す水平状態で図示しない係止手段により係止されるようになっている。把手３２には、操作者が握る把持部３４、連結ギア２６の回転を制止するロック機構３５およびギア駆動ピン２７を下方に押し下げるためのアーム部３６が設けられている。

ロック機構３５は、把持部３４が持ち上げられて把手３２が図１に示す反時計回り方（矢印Ｂ方向）に回転したとき、連結ギア２６の軸２６ａに係合することにより連結ギア２６の回転を制止し、把手３２が図１に示す水平状態のときは連結ギア２６の軸２６ａから離れ、連結ギア２６は自由に回転できる状態になる。アーム部３６は、把手３２の支軸３３に設けられ、側面から見て略半月状に形成されている。アーム部３６は、ギア駆動ピン２７に設けられたブラケット３７に当接可能となっており、把手３２の時計回り方向の回転によりブラケット３７を押し下げる。これによりギア駆動ピン２７が下降する構成となっている。

次に本実施の形態の動作を説明する。ここでは上部構造体２３の開閉動作に伴う連結ギア２４ｃ、２６の噛み合い動作について説明する。まず上部構造体２３が開状態から閉動作を行う場合を説明する。図３は上部構造体２３の開状態を示す動作説明図である。

図３において、上部構造体２３が開状態の場合、上部構造体２３の把手３２は図示しないトーションスプリングにより反時計回り方向に回動しており、ロック機構３５が連結ギア２６の回転を制止している。また把手３２のアーム部３６はギア駆動ピン２７から離れており、ギア駆動ピン２７はスプリング２９の付勢力により最上位の位置まで押し上げられている。

この状態から操作者が上部構造体２３を押し下げると、上部構造体２３は支点２５を中心に反時計回り方向（矢印Ｃ方向）に回動し、上部構造体２３の側端部２３ａ（図２に示す）がギア駆動ピン２７のブラケット３７に接触し、これを押し下げる。これによりギア駆動ピン２７は下降し、図４に示すように、ギア駆動ピン２７に設けられているラック部３１がギア列２４のギア２４ａと噛み合う。このとき、ラック部３１の下部に傾斜部が設けられていることにより、ラック部３１はギア２４ａと噛み合うようになる。なお図４は上部構造体の閉動作を示す動作説明図である。

上部構造体２３をさらに押し下げると、ラック部３１がギア２４ａを回転させ、ギア列２４のその他のギア２４ｂおよび連結ギア２４ｃも図４に示す矢印方向にそれぞれ回転する。このとき連結ギア２４ｃの回転方向は、所定の方向、即ち、上部構造体２３の連結ギア２６を迎え入れる方向となっている。

上部構造体２３をさらに押し下げると、図５に示すように、上部構造体２３の連結ギア２６は下部構造体２２の連結ギア２４ｃに歯先が重なる。なお図５は上部構造体の閉状態を示す動作説明図である。このとき両方の連結ギア２４ｃ、２６の角度により歯先同士が衝突する場合があるが、上部構造体２３側の連結ギア２６は回転が制止され、下部構造体２２側の連結ギア２４ｃは連結ギア２６を迎え入れる方向に回転しているので、衝突が発生した次の瞬間に歯先の位相がずれて両連結ギア２４ｃ、２６は噛み合う。このとき下部構造体２２側の連結ギア２４ｃは位置が固定され、また連結ギア２６を迎え入れる方向に回転しているので、連結ギア２６の衝突で歯飛びが発生することはない。

さらに上部構造体２３を押し下げると、上部構造体２３は下部構造体２２に密着して閉状態となり、ギア駆動ピン２７の移動は停止し、ギア列２４の回転も停止する。この状態から把手３２を下ろす。即ち、図５に示す矢印Ｄ方向に回動させる。この把手３２の回動によりロック機構３５が連結ギア２６の軸２６ａから離れ、連結ギア２６のロックが解除される。またアーム部３６がギア駆動ピン２７のブラケット３７を押し下げ、ギア駆動ピン２７をさらに下方に押し下げ、図１に示す状態とする。

ギア駆動ピン２７が押し下げられることにより、ラック部３１がギア列２４のギア２４ａから外れ、ギア列２４はモータ２５により回転可能になる。これにより装置２１の運用に支障の無い状態となる。把手３２は最下位まで押し下げられた状態で図示しない係止手段により係止される。

なお、上部構造体２３を押し下げる際に、誤って上部構造体２３を落下させてしまった場合には、上部構造体２３の側端部２３ａがギア駆動ピン２７のブラケット３７に受け止められ、スプリング２９の反力を受けるので、下部構造体２２に対する衝撃が緩和される。

次に上部構造体が開動作を行う場合を説明する。図１に示す閉状態から図示しない係止手段を外して把手３２の係止を解除する。そして図５に示す位置まで把手３２の把持部３４を持ち上げアーム部３６をギア駆動ピン２７のブラケット３７から離すとともに、ロック機構３５で連結ギア２６の軸２６ａをロックする。アーム部３６がブラケット３７から離れることにより、ギア駆動ピン２７が上昇し、ラック部３１がギア列２４のギア２４ａと噛み合う。

この状態で上部構造体２３を持ち上げ、支点２５を中心に回動させる。これによりギア駆動ピン２７がスプリング２９の付勢力により徐々に上昇し、ラック部３１がギア列２４を回転させる。このときギア列２４の各ギア２４ａ、２４ｂ、２４ｃの回転方向は、図６に示すようになる。ギア列２４のこの回転方向は、図示しないベルトの配設により、搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃによる紙幣４の搬送を図６に示す矢印Ｅ方向に搬送するものである。これにより上部構造体２３を開ける直前に紙幣４が開放側端部にあった場合、紙幣４を装置２１の内部に搬送することができる。このときの紙幣４の搬送される距離は、ギア駆動ピン２７のラック部３１とギア２４ａとが噛み合う長さにより決定される。なお図６は上部構造体の開動作を示す動作説明図である。

さらに上部構造体２３を上方に開くと、それに伴ってギア駆動ピン２７もさらに上昇し、図３に示すように、ラック部３１がギア２４ａから離れ、さらに上昇して最上位の位置で停止する。ギア駆動ピン２７はこの位置で図示しない係止手段により係止される。以上により開動作を終了する。

以上のように、上部構造体２３の開動作においては、ギア駆動ピン２７の上昇に伴って下部構造体２２の搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃが回転するので、下部構造体２２と上部構造体２３との間に残留した紙幣４を搬送することが可能であり、紙幣４が落下しそうな位置に残留していた場合でも装置内部に引き戻すことができ、紙幣４の落下を防止することができる。

次に第２の実施の形態を説明する。図７は第２の実施の形態の紙幣入出金装置を示す側面図である。図７において、第２の実施の形態の紙幣入出金装置４１は、第１の実施の形態と同様に、下部構造体２２および上部構造体２３を有し、下部構造体２２にはギア駆動ピン４２およびギア列２４が設けられている。

ギア駆動ピン４２は、第１の実施の形態と同様に、下部構造体２２の側面部に固定された案内ピン２８に沿って移動可能で、スプリング２９により上方に付勢されている。ギア駆動ピン４２の側部には突出部４４が設けられ、突出部４４の先端部には高摩擦部材４５が設けられている。高摩擦部材４５はギア列２４のギア２４ａと同軸に設けられた摩擦ローラ４６と接触可能に設けられ、所定の長さに形成されている。

即ち、高摩擦部材４５が一定の位置より下がると摩擦ローラ４６との接触が外れるとともに、一定の位置より上方に移動すると同様に摩擦ローラ４６との接触が外れる。またギア列２４は図示しないベルトにより搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃに連結されており、これらの搬送ローラ６ａ、６ｂ、６ｃはモータ２５により回転駆動される。その他の構成は前記第１の実施の形態と同様である。

以上のように構成した第２の実施の形態においても、上部構造体２３の押し下げにより、ギア駆動ピン４２が押し下げられ、高摩擦部材４５が摩擦ローラ４６に接触して同軸のギア２４ａを回転させ、ギア列２４のその他のギア２４ｂおよび連結ギア２４ｃも回転させる。このとき連結ギア２４ｃの回転方向は、所定の方向、即ち、上部構造体２３の連結ギア２６を迎え入れる方向となる。

この方向に連結ギア２４ｃが回転することにより、連結ギア２４ｃの歯先と上部構造体２３の連結ギア２６歯先が衝突した場合でも衝突の次の瞬間に歯先の位相をずらすことができ、両連結ギア２４ｃ、２６は良好に噛み合う。

以上のように第２の実施の形態によれば、比較的簡単な構成で、歯飛びの発生および連結ギアまたは構造体の破損を防止することが可能になる効果を得ることができる。

上記各実施の形態では下部構造体と上部構造体を有する装置として紙幣入出金装置を例にして説明したが、これ以外に、例えば、通帳、カードあるいは帳票等を搬送する装置にも適用可能である。さらには印刷機や複写機等の媒体を搬送そる装置にも本発明は適用可能である。

第１の実施の形態の紙幣入出金装置を示す側面図である。 第１の実施の形態の紙幣入出金装置を示す平面図である。 上部構造体の開状態を示す動作説明図である。 上部構造体の閉動作を示す動作説明図である。 上部構造体の閉状態を示す動作説明図である。 上部構造体の開動作を示す動作説明図である。 第２の実施の形態の紙幣入出金装置を示す側面図である。 従来の紙幣入出金装置を示す側面図である。 従来の入出金装置を示す平面図である。 従来の問題点を示す説明図である。

符号の説明

２１、４１ 紙幣入出金装置
２２ 下部構造体
２３ 上部構造体
２４ａ、２６ 連結ギア
２７、４２ ギア駆動ピン
３１ ラック部
３２ 把手
３５ ロック機構
４５ 高摩擦部材
４６ 摩擦ローラ

Claims (5)

1. 下部構造体と、該下部構造体に対して開閉可能に設けた上部構造体とを有し、下部構造体における駆動を上部構造体に伝達する装置において、
   下部構造体に回転可能に設けられた第１の連結ギアと、
   上部構造体に回転可能に設けられた第２の連結ギアと、
   上部構造体の閉動作に伴って前記第１の連結ギアを所定の方向に回転させる回転起動手段と、
   前記回転起動手段による前記第１の連結ギアへの回転の伝達を解除する解除手段とを有し、
   上部構造体の閉時に、前記回転起動手段により前記所定の方向に回転している前記第１の連結ギアが前記第２の連結ギアに噛み合い、その後前記解除手段が前記回転起動手段による前記第１の連結ギアへの回転の伝達を解除することを特徴とする下部構造体と上部構造体を有する装置。
2. 前記回転起動手段は、上部構造体の開動作時に前記第１の連結ギアを前記所定方向の反対方向に回転させる請求項１記載の下部構造体と上部構造体を有する装置。
3. 上部構造体の開時に、前記第２の連結ギアの回転を制止する制止手段を有する請求項１または２記載の下部構造体と上部構造体を有する装置。
4. 前記制止手段による前記第２の連結ギアの回転の制止は、前記解除手段による前記第１の連結ギアへの回転伝達解除と連動して解除される請求項３記載の下部構造体と上部構造体を有する装置。
5. 前記回転起動手段は、上部構造体の閉動作により移動するピン部材と、該ピン部材に形成されたラック部と、前記ピン部材と、上部構造体の閉動作による該ピン部材の移動方向の反対方向に付勢する付勢手段とを有する請求項１、２または３記載の下部構造体と上部構造体を有する装置。

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