JP2010015594A - コインホッパ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コインCを押す押出片39を有する回転ディスク20、回転ディスク20に対し平行に配置されたベース16、ベース16上をスライドしつつ回転ディスク20と共に回動するコインC周面を案内する円形のガイド面15、ベースから突出する第1ピン50及び第2ピン52によって回転ディスク20の周方向にコインCを案内して固定ガイド58と移動ガイド60によってコインセンサ78に向かって払い出すようにしたコインホッパであって、押出片39は、押進部42及び押出部44を含み、押進部42は、回転ディスク20の回転軸線から周方向に伸びる直線LA上であって、かつ回転軸線からガイド面15によって案内されるコインCの中心までの距離を半径とする円弧Yとの交点を含む面内に位置するようにした。
【選択図】図2
Description
詳しくは、軟質材料で作られたコインを損傷しないコインホッパに関する。
なお、本明細書で使用する「コイン」は、通貨であるコイン、ゲーム機のメダルやトークン等の代用貨幣、及び、それらと類似のものを包含する。
このため、コインが押出片によって常時回転ディスクの周方向に大きな力で押出されるため、コインの周面がガイド面に大きな圧力で押し付けられつつ回転ディスクと共に回動する。
そのため、青銅系やアルミ系の軟質材料で作られたコインを払い出す場合、回転ディスクを回転する電気モータの消費電力が大きいという問題がある。
また、アルミ系の硬度が低い材料の場合、前記押付力によりコイン周縁が変形し、実質的に厚みが増加するため、コイン識別機において誤検知されるという問題がある。
さらに、コイン周縁が変形しないまでも磨耗が大きく、数回の払い出しによる摩滅で重量及び直径が著しく減少し、コイン識別機が誤判定するという問題があった。
本発明の第2の目的は、硬度が低い材料でつくられたコインの変形、又は、磨耗を防止することである。
コインを貯留するボウル、前記ボウルの底部に位置すると共にコインが上から下に向かって通過可能な通孔が形成され、前記コインを押す押出片を有する回転ディスク、前記通孔に落下したコインがスライドする前記回転ディスクに対し平行に配置されたベース、および、前記ベース上をスライドしつつ前記回転ディスクと共に回動する前記コイン周面を案内する円形のガイド面を有し、さらに前記ベースから突出する第1ピン及び第2ピンによって前記回転ディスクの周方向に前記コインを案内して固定ガイドと移動ガイドによってコインセンサに向かって払い出すようにしたコインホッパであって、前記押出片は、押進部及び押出部を含み、前記押進部は前記通孔に隣接し、前記押出部は前記押進部)に対し前記回転ディスクの回転軸線から遠く離れ、かつ前記回転ディスクの回転後位側に配置され、前記押進部は、前記回転ディスクの前記回転軸線から周方向に伸びる直線上であって、かつ前記回転軸線から前記ガイド面によって案内される前記コイン中心までの距離を半径とする円弧との交点を含む面内に位置し、前記押出部は、前記交点よりも前記回転軸線から離れた位置において前記直線に対し鈍角をなす直線上に位置する外向き面に形成され、さらに、前記第1ピンと前記第2ピンの前記ガイド面側の外周面を接続する直線は前記コインセンサを指向し、前記ガイド面と前記移動ガイドの間にガイドを配置し、前記ガイドは前記ガイド面に続いて前記直線とほぼ平行する出口ガイドを有することを特徴とするコインホッパである。
また、コインは押進部による回動途上において、第1ピンと接触せずに、または、第1ピンに接触して回転ディスクの周縁方向に押出される。
続いて、第2ピンに接触してさらに回転ディスクの周縁方向へ押出され、最終的に押出部によって固定ガイドと移動ガイドとの間に押しやられ、移動ガイドに付加された付勢力によってコインセンサに向かって払い出される。
換言すれば、コインは、押進部による押力の分力と遠心力による合力によってガイド面に押し付けられつつ、回動する。
前記遠心力は、コインが軽いこと、および、回転ディスクの回転速度が比較的遅いことにより、極めて小さい。
また、押進部の押力は、回転ディスクの回転軸を中心とし、案内されるコインと押進部の接点を通る円に対し接線方向に作用するので、ガイド面に作用する分力は小さい。
したがって、ガイド面とコインとが摺動することによる回転ディスクの回転抵抗は小さいので、電気モータの消費電力は少ない。
また、コインは変形せず、かつ、磨耗も少ない。
さらに、固定状態の第1ピンと第2ピンとにより回転ディスクの周方向へコインを案内するので、確実に払い出すことができる。
コインは一面を点在する第1ピン、第2ピン及び固定ガイドにより、他面をこれと平行な出口ガイドによって回転ディスクの接線方向に案内される。
したがって、回転ディスクによって回動されるコインは、それらによって、その接線方向へガイドされるのでスムーズに払出口へ案内される。
結果として、コインの不規則な動きが抑制されてコインを安定して払い出すことができる。
さらに、コインセンサによる検知が安定して行われる。
この構成において、コインは通孔内に落下して積み重なり、最下のコインのみが押進部および押出部によって押されて払い出されるので、回転ディスクを水平に配置することができる。
結果として、小型のコインホッパであってもコインを貯留するボウル容量を増加できるので、コイン貯留量を増加することができる。
この構成において、上記サイズよりも小さい場合、1円コインのスムーズな移動が阻害されてコインの払い出しが行われない懸念があり、上記サイズよりも大きい場合、一円コインが複雑に挙動しつつ払い出されてコインセンサで検出されないことがある。
しかし、上記サイズに設定することにより、安定した払出とコインセンサによる検知が行われることが実験において確認された。
図2は本発明の実施例の回転ディスクを装着した(コインボウルを取り除いた)コインホッパの平面図である。
図3は、図2におけるA―A線断面図である。
図4から図7は、実施例の作用説明図である。
平板状のベース12の上面に形成されたほぼ円形のガイド穴14にステンレス製のスライドベース16が嵌め込まれている。
このスライドベース16は、ベース12を耐摩耗性樹脂にすることにより、一体成型してもよい。
しかし、別体に構成した場合、安価な樹脂を使用できるので全体として安価にできる利点がある。
スライドベース16の上面との間にスペーサ18を介在させてガイド穴14内に円盤形の回転ディスク20が水平に配置されている。
回転ディスク20には、等間隔でコインCよりもやや大きく、垂直方向に貫通する円形の通孔22が複数形成されている。
通孔22は、図3に示すようにコインCが落下し易いように下方に向かって先すぼまりのテーパに形成してある。
したがって、通孔22の間にはリブ24が位置している。
ベース12内に配置した減速機28の出力軸30はスライドベース16の中央を下方から上方に貫通しており、その先端は回転ディスク20の中央に形成した装着孔32に挿入してある。
回転ディスク20は、出力軸30の先端にねじ込んだスクリュウ34によって出力軸30に固定されている。
出力軸30は、減速機28を介してベース12の端部に固定した電気モータ36によって、通常は図2において反時計方向へ回転される。
リブ24の裏面には、コインCの押出片39が形成され、その下端とスライドベース上面40との間隔D2は、コインCの厚みよりも小さく設定されている。
押出片39は、押進部42と押出部44を含んでいる。
押進部42は、回転ディスク20の回転軸線を中心として弧状に形成された押進リブ46の回転前位側の端面であって、通孔22に落下して回転ディスク20と共に回動するコインCに対しほぼ正接する面である。
なお、押進部42は、コインCと面接触することが好ましいが、線接触であってもよい。
換言すれば、押出部44は、直線LAに対し鈍角をなす直線LB上にほぼ位置している。
スライドベース16上に第1ピン50および第2ピン52が突出している。
第1ピン50は、押進リブ46の回転軸心側に位置し、その先端は、回転ディスク20の裏面に形成された弧状の第1逃げ溝53に位置可能である。
これら第1ピン50と第2ピン52は、図2に示すように、それらの外周面を結んだ直線LDに対し回転ディスク20の回転中心と通孔22の中心とを結んだ直線がほぼ直交する場合、直線LDの近くに通孔22の内側縁が位置するように配置されている。
すなわち、コインCがピン50、52に対する接線方向に移動するようにして、押進部42および押出部44によってそれらピン50、52に大きな力で押し付けられないようにしてある。
また、第1ピン50と第2ピン52の間隔は、コインCがそれらの間に大きく落ち込まないように設定してある。
すなわち、コインCが第1ピン50と第2ピン52とに接した場合、コインCの周縁が直線LDから1ミリ以下の距離になるよう設定してある。
これにより、第1ピン50と第2ピン52が所定値以上の力で押し付けられた場合、スライドベース16内へ押し下げられる。
ガイド穴14の第1ピン50と第2ピン52の側方が開口され、溝状の払出口54が形成されている。
払出装置56は、固定ガイド58と移動ガイド60を含んでいる。
固定ガイド58は、固定軸にローラが回転自在に取り付けられており、直線LDに対しピン50、52と同じ側であり、かつ、回転ディスク20の傍に配置されている。
固定ガイド58と第2ピン52との間隔は、コインCが固定ガイド58と第2ピン52とに接触した場合、コインCの周縁が直線LDから1ミリ以下の距離になるよう設定してある。
移動ガイド60は、固定軸62を中心に回転可能にレバー64が取り付けられ、そのレバー64の先端に固定した軸66にローラ68が回転自在に取り付けられている。
この待機位置において、固定ガイド58とローラ68との間隔は、コインCの直径よりも小さい。
移動ガイド60は、コインCによって押された場合、固定軸62を中心に時計方向へ回動され、そのコインCはそれら固定ガイド58と移動ガイド60の間を通過できる。
コインCの直径部が固定ガイド58と移動ガイド60の間を通過した直後、コインCは、スプリング(図示せず)による移動ガイド60の戻り運動によって払出口54から勢いよく払い出される。
出口ガイド76は、面状又は線状に形成される。
直線LDとガイド76の間隔、すなわち、第1ピン50と出口ガイド76との間隔は、一円コインの直径である20ミリよりも僅かに大きい21ミリに設定してある。
また、スライドベース16の上面40と回転ディスク20の裏面38との間隔は、一円コインの場合、2ミリから2.6ミリの範囲がよい。
すなわち、これらのサイズ以下に設定した場合、コインCの姿勢に基づくコインCの進行抵抗のバラツキが大きく、毎回安定して送り出されない。
払出口54の端部に光電式のコインセンサ78が配置され、コインCの通過を検知して払出信号を出力する。
ボウル80の下部に円形の出口が形成され、回転ディスク20はその下端内部に位置している。
しかし、回転ディスク20は、その全体がガイド穴14内に位置し、ボウル80の下に位置していてもよい。
すなわち、ボウル80の底部に位置するとは、ボウル80の下端部内だけでなく、ボウル80下端に隣接配置される場合も含んでいる。
ボウル80の上部は、矩形に形成され、その上端面は、コインCを投入するため、開放されている。
ボウル80内に投入されたコインCは、大部分がボウル80の底部に位置する回転ディスク20上に位置する。
回転ディスク20が回転した場合、ボウル80内のコインCは攪拌され、通孔22に落下し、スライドベース16上に支持される。
スライドベース16上に支持されたコインCは、押進部42により押されて回転ディスク20とともに図4に示すように反時計方向に回動される。
換言すれば、接点Dにおいて回転ディスク20の中心を通る線LAに対し直交する方向へ力F1でコインCを押す。
力F1の方向が円弧Yのほぼ接線方向であるため、ガイド面15および弧状ガイド74に向かう分力F2は小さい。
この分力F2と、回動による遠心力F3との合力によってコインCはガイド面15、及び弧状ガイド74を押す。
回転ディスク20、したがってコインCの回転速度は比較的小さいので、コインCはおおよそ分力F2でガイド面15及び弧状ガイド74と摺動する。
したがって、コインCの周面がガイド面15及び弧状ガイド74と摺動することによる抵抗は極めて小さく、回転ディスク20の回転抵抗が小さいため、モータ36の消費電力は小さい。
この場合、コインCは押進部42の押力F1と第1ピン50の反力F4の合力F5の分力F6によって出口ガイド76に押し付けられ、出口ガイド76に案内されつつ払出口54へ向かって移動する(図5)。
また、この後、コインCは出口ガイド76、第1ピン50、スライドベース16の上面40および回転ディスク20の裏面38によって所定の姿勢で案内される。
換言すると、コインCの姿勢は上記で囲まれた空間内に限定されるため、上面40にほぼ平行な状態でガイドされる。
コインCが固定ガイド58とローラ68に挟まれた場合、レバー64は時計方向へ回動される(図6)。
回転ディスク20がさらに回転すると、外向きの押出部44によってコインCが押されて第2ピン52との共同によって払出口54へ押し出される。
また、コインCは移動ガイド60からも押力F9を受けるが、その押力は小さいので、アルミ製コインCが変形することがない。
さらに、コインCは出口ガイド76、第1ピン50、スライドベース16および回転ディスク20の裏面38で制限された所定の姿勢で移動ガイド60と第2ピン52に挟まれるので、その姿勢は保持され、コインCはスライドベース16にほぼ平行な状態を維持する。
このとき、押出部44は、外向き斜面でコインCを押し出すので、固定ガイド58、移動ガイド60及び押出部44とによる挟み力は小さく、コインCは変形しない。
また、コインCは前記スライドベース16にほぼ平行な状態を維持する。
コインCの直径部が固定ガイド58と移動ガイド60の間を通過した直後、移動ガイド60は図示しないスプリングによる反時計方向の回動力によりコインCを弾いて払出口54から投出する。
結果として、回転ディスクの回転抵抗は小さく、電気モータの消費電力が減少すると共に、軟質材料のコインであっても、変形や短時間で磨耗することがない。
結果として、小型のコインホッパであってもコインを貯留するボウル容量を増加できるので、コイン貯留量を増加することができる。
前記遠心力は極めて小さく、かつ、押進部の押力は回転ディスクの回転軸を中心とし、案内されるコインと押進部の接点を通る円に対し接線方向に作用するので、ガイド面に作用する分力は小さい。
結果として、回転ディスクの回転抵抗は小さいので、電気モータの消費電力が少なく、また、コインが変形せず、かつ、磨耗も少ない。
さらに、固定状態の第1ピンと第2ピンとにより回転ディスクの周方向へコインを案内するので、確実に払い出すことができる。
この構成において、コインは一面を点在する第1ピン、第2ピン及び固定ガイドにより、他面をこれと平行な出口ガイドによって回転ディスクの接線方向に案内される。
結果として、コインの不規則な動きが抑制されてコインを安定して払い出すことができる。
上記サイズに設定することにより、安定した払出とコインセンサによる検知が行われることが実験において確認されている。
16 スライドベース
20 回転ディスク
22 通孔
38 裏面
39 押出片
42 押進部
44 押出部
50 第1ピン
52 第2ピン
58 固定ガイド
76 出口ガイド
80 ボウル
C コイン
LA 回転中心から周方向に伸びる直線
LB 鈍角をなす線
LD 直線
Claims (3)
- コイン(C)を貯留するボウル(80)、前記ボウル(80)の底部に位置すると共にコイン(C)が上から下に向かって通過可能な通孔(22)が形成され、前記コイン(C)を押す押出片(39)を有する回転ディスク(20)、前記通孔(22)に落下したコイン(C)がスライドする前記回転ディスク(20)に対し平行に配置されたベース(16)、および、前記ベース(16)上をスライドしつつ前記回転ディスク(20)と共に回動する前記コイン(C)の周面を案内する円形のガイド面(15)を有し、さらに前記ベース(16)から突出する第1ピン(50)及び第2ピン(52)によって前記回転ディスク(20)の周方向に前記コイン(C)を案内して固定ガイド(58)と移動ガイド(60)によってコインセンサ(78)に向かって払い出すようにしたコインホッパであって、
前記押出片(39)は、押進部(42)及び押出部(44)を含み、前記押進部(42)は前記通孔(22)に隣接し、前記押出部(44)は前記押進部(42)に対し前記回転ディスク(22)の回転軸線から遠く離れ、かつ前記回転ディスク(22)の回転後位側に配置され、前記押進部(42)は、前記回転ディスク(20)の前記回転軸線から周方向に伸びる直線(LA)上であって、かつ前記回転軸線から前記ガイド面(15)によって案内される前記コイン(C)の中心までの距離を半径とする円弧(Y)との交点を含む面内に位置し、前記押出部(44)は、前記交点よりも前記回転軸線から離れた位置において前記直線(LA)に対し鈍角をなす直線(LB)上に位置する外向き面に形成され、さらに、
前記第1ピン(50)と前記第2ピン(52)の前記ガイド面(15)側の外周面を接続する直線(LD)は前記コインセンサ(78)を指向し、前記ガイド面(15)と前記移動ガイド(60)の間にガイド(72)を配置し、前記ガイド(72)は前記ガイド面(15)に続いて前記直線(LD)とほぼ平行する出口ガイド(76)を有することを特徴とするコインホッパ。 - 前記押進部(42)は、前記回転軸線を中心として弧状に形成された押進リブ(46)の回転前位側の端面に形成され、前記押出部(44)は、前記回転軸線を中心として弧状に、前記押進リブ(46)よりも前記回転軸線から遠い位置であって、かつ前記押進部(42)よりも回転後位側に位置する回転前位側の端面に形成されていることを特徴とする請求項1のコインホッパ。
- 前記直線と前記出口ガイドとの距離が21.5ミリから21ミリであり、かつ、ベースの上面と回転ディスクの裏面との間隔が2.0ミリから2.6ミリの範囲に設定したことを特徴とする請求項1又は2のコインホッパ
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