JP2011003047A - 硬貨処理装置の硬貨倒し機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 硬貨搬送ベルト機構により高速搬送される傾輪状態の硬貨を搬送中に確実に倒すことができる硬貨処理装置の硬貨倒し機構を提供する。
【解決手段】 本発明の硬貨処理装置の硬貨倒し機構は、硬貨３３が収容された少なくとも１つの硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄと、硬貨ホッパーの硬貨排出部から落下した硬貨を受け、硬貨返却口１４に搬送する硬貨搬送ベルト機構２１とを備える硬貨処理装置１１において、硬貨ホッパーから落下した硬貨を受ける硬貨搬送ベルト機構の水平移動部２１Ａでの搬送方向の下流側箇所であってかつ当該水平移動部の上側位置に、立った状態で搬送方向に移動する硬貨３３に対して傾斜する傾斜面４１ａ（５３ａ）を有した硬貨倒し部材３１（５３）を配置するように構成される。
【選択図】図７

Description

本発明は硬貨処理装置の硬貨倒し機構に関し、特に、自動券売機等に装備された硬貨処理装置において硬貨搬送ベルトで硬貨が立った状態で搬送される時に当該硬貨を確実に倒すことができる硬貨倒し機構に関する。

自動券売機等では、貨幣投入口から投入された紙幣や硬貨の処理、あるいは投入された紙幣等に対して釣り銭を返却するための処理を行う硬貨処理装置が装備されている。当該硬貨処理装置では、装置の底部付近に硬貨搬送ベルト機構の水平移動部が設置されて、硬貨搬送ベルト機構の上側の箇所には、硬貨搬送ベルト機構の搬送方向に沿って硬貨の種類毎（１０円硬貨、５０円硬貨、１００円硬貨、５００円硬貨等）に応じて複数の硬貨ホッパーが配置されている。各硬貨ホッパーの下端部には制御条件に応じて開閉する硬貨排出部が設けられている。各硬貨ホッパーからその下端部に設けられた硬貨排出部を経由して硬貨が排出されると、当該硬貨は硬貨搬送ベルト機構の水平移動部上に落下し、硬貨搬送用のベルトにより釣銭返却部へ搬送される。なお硬貨搬送ベルト機構は、通常、上方の硬貨ホッパーから落下する硬貨を受けるための水平移動部と、当該硬貨を上側位置に設けられた硬貨返却部まで移動させるための垂直方向の移動を可能にする垂直移動部とを備えている。

上記の構造を有する硬貨処理装置では、硬貨ホッパーから落下した硬貨が、一定の確率で、硬貨搬送ベルト機構の水平移動部上で立ってしまう状態が起きることがある。硬貨搬送用のベルト上におけるこのような硬貨搬送状態は通常的に「傾輪」と呼ばれている。傾輪状態では、通常、硬貨搬送用ベルトの移動方向に対して反対となる反時計方向に回転しながら移動する。当該傾輪状態が生じた場合には、釣り銭としての排出が困難となり、不具合を生じるので、従来より、かかる傾輪状態を解消する仕組み、すなわち立った状態の硬貨を搬送中に倒すための硬貨倒し機構が提案されていた。

従来の硬貨倒し機構を備えた硬貨処理装置等としては特許文献１〜３に開示されたものが存在する。
特許文献１の硬貨処理機構は、複数の硬貨を収容する収容部の開口を塞ぐように逆転ローラを備え、当該逆転ローラと硬貨との作用関係で生じる傾輪現象の発生を、逆転ローラに所定構造の溝を形成することにより抑制するようにしている。
特許文献２の硬貨処理装置の硬貨立ち防止機構は、搬送コンベアの水平移動部における搬送方向に対して直交する方向に往復移動する線状材を設け、搬送コンベアの搬送動作に連動させて当該搬送コンベアの幅方向に往復移動させ、傾輪状態にある硬貨を倒すようにしている。
特許文献３の硬貨処理装置は、硬貨搬送用のベルトコンベアの搬送方向における下流側の端部に設けられた逆転ローラの手前位置に、傾輪状態の硬貨を倒すための紐部材を配置している。
さらに他の硬貨倒し機構の構造として、硬貨搬送用のベルトコンベアの下流側の端部にてベルトコンベアの上側にのれん式構造の硬貨倒し部材を設けるようにしたものも存在した。

特開２００７−１８８３０２号公報 特開平１１−１７５８０７号公報 特開平０９−２３１４４２号公報

近年の硬貨処理装置の硬貨搬送ベルト機構ではベルトの移動速度が高速化されつつある。例えば１秒間に１．１ｍ程度である。硬貨搬送ベルトの高速化では、傾輪状態にある硬貨の反時計方向の回転速度も高くなり、搬送方向の移動の慣性力が高くなり、傾輪状態を維持する硬貨の回転移動バランスが崩れ難くなり、当該傾輪状態を解消することが容易ではなくなる傾向にある。前述した従来の硬貨倒し機構によれば、比較的に遅い速度の搬送速度を前提していたので、高速化された硬貨搬送ベルトでの傾輪状態の硬貨を倒す機能が不十分であった。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、硬貨搬送ベルト機構により高速搬送される立った状態の硬貨を搬送中に確実に倒すことができる硬貨処理装置の硬貨倒し機構を提供することにある。

本発明に係る硬貨処理装置の硬貨倒し機構は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。

第１の硬貨処理装置の硬貨倒し機構（請求項１に対応）は、硬貨が収容された少なくとも１つの硬貨ホッパーと、硬貨ホッパーの硬貨排出口から落下した硬貨を受け、硬貨返却口に搬送する硬貨搬送ベルト機構とを備える硬貨処理装置において、硬貨ホッパーから落下した硬貨を受ける硬貨搬送ベルト機構の水平移動部での搬送方向の下流側箇所であってかつ当該水平移動部の上側位置に、立った状態で搬送方向に移動する硬貨に対して傾斜する傾斜面を有した硬貨倒し部材を配置したことを特徴とする。

上記の硬貨倒し機構では、硬貨搬送用のベルト上で硬貨が傾輪した場合に、当該ベルトが比較的に高速で移動して傾輪の慣性力が高くなって倒れにくい状態が発生したとしても、硬貨倒し機構が有する傾斜面で傾輪状態の硬貨の進行方向を変更し、これにより確実に硬貨を倒すことができる。

第２の硬貨処理装置の硬貨倒し機構（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、硬貨倒し部材の傾斜面は、立った状態で移動する硬貨が形成する平面に対してほぼ６０°の傾斜角を有することを特徴とする。

第３の硬貨処理装置の硬貨倒し機構（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、硬貨搬送ベルト機構の水平移動部上で立った状態で移動する硬貨が硬貨倒し部材の傾斜面に接触した後、硬貨が形成する平面は、搬送方向に対して、硬貨が倒れる所定角度に傾斜させられることを特徴とする。

第４の硬貨処理装置の硬貨倒し機構（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、硬貨倒し部材の傾斜面を形成する壁部は硬貨搬送ベルト機構の水平移動部の幅方向に横切って配置され、かつ壁部の下端部と水平移動部の硬貨搭載面との間には倒れた硬貨を通過させる隙間が形成されていることを特徴とする。

第５の硬貨処理装置の硬貨倒し機構（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、傾斜面を形成する壁部の前記下端部が、立った状態の前記硬貨を倒すための支点となることを特徴とする。

本発明に係る硬貨処理装置の硬貨倒し機構によれば、硬貨搬送ベルト機構の水平移動部での搬送方向の下流側箇所であってかつ当該水平移動部の上側位置に、傾斜面を有した硬貨倒し部材を配置したため、当該傾斜面で傾輪状態の硬貨の進行方向を変更し、これにより硬貨搬送用のベルトが高速で移動し、傾輪の慣性力が高くなって倒れにくい状態が発生したとしても、確実に硬貨を倒すことができる。

本発明に係る硬貨倒し機構を備えた硬貨処理装置の内部構造の要部を示す側面図である。 硬貨処理装置における硬貨搬送ベルト機構の水平移動部と硬貨倒し機構の部分を拡大して示す側面図である。 硬貨倒し部材の正面図である。 硬貨倒し部材の平面図である。 硬貨倒し部材の右側面図である。 硬貨倒し部材の左側面図である。 硬貨搬送ベルト機構の水平移動部上を傾輪状態で移動する硬貨を倒す原理を説明するための平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１は、硬貨処理装置１１の内部構造を側面図で示している。当該硬貨処理装置１１は例えば自動発券機の一装置部品として組み込まれている。自動発券機１２は、利用者が操作表示画面に設けられた操作指定部で指定する行先の切符を発券すると共に、貨幣投入口から投入された紙幣等を計算し、必要な釣り銭（硬貨等）を硬貨返却口から返却する機能を有している。自動発券機の装置本体１２の前面に貨幣投入口１３と硬貨返却口１４等を備えている。この実施形態では特に硬貨返却のための構造を説明する。なお硬貨処理装置１１の内部には、その他、紙テープ、カッタ、プリンタ、磁気処理部、送りコンベア類、制御用コンピュータ等を備えているが、図１ではこれらの図示は省略されている。また硬貨処理装置１１の内部の下側部分には、硬貨種類別の硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄが設けられている。１５Ａは十円硬貨ホッパー、１５Ｂは百円硬貨ホッパー、１５Ｃは五百円硬貨ホッパー、１５Ｄは五十円硬貨ホッパーである。これらの硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄの各々の下側に硬貨排出部１６が設けられている。各硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｂの内部下側には、ホッパー内に貯留された撹拌する硬貨撹拌機構部材と、硬貨排出時に排出指令信号に基づいて開く蓋機構部材とが設けられている。

なお図１では、漏斗形状の他の２つのホッパー１５Ｅ，１５Ｆが破線により示されている。ホッパー１５Ｅは、硬貨処理装置１１に投入されかつ一時的に貯留された十円硬貨と百円硬貨をその後の取消し操作に従って返却する場合に用いられる硬貨排出部である。またホッパー１５Ｆは、硬貨処理装置１１に投入されかつ一時的に貯留された五十円硬貨と五百円硬貨をその後の取り消し操作に従って返却する場合、および、投入直後に硬貨の種類を判別する検銭部の機能に基づいて詰まった硬貨や異物を排出する場合に、共通的に用いられる硬貨排出部である。なおホッパー１５Ｅ，１５Ｆも、硬貨を排出する機能を有するので、硬貨ホッパーの一種であるということができる。

これらの硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄおよびホッパー１５Ｅ，１５Ｆに対して、その下側に、各硬貨ホッパー等に共用の硬貨搬送ベルト機構２１が設置される。硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄ等の下側には、特に、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａが配置されている。硬貨搬送ベルト機構２１は、ベルトコンベア構造を有し、硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄの下方位置に配置される上記の水平移動部２１Ａと、当該水平移動部２１Ａの設置高さから上記の硬貨返却口１４の設置高さまで硬貨を上昇移動させるための垂直移動部２１Ｂとを備えている。硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａと垂直移動部２１Ｂについては、図示のごとく配置された複数のローラ２２に対して環状の一本のベルト２３が掛け渡されている。硬貨搬送ベルト機構２１は、硬貨返却作動時に、動作指令信号に基づき複数のローラ２２のうちの１つのローラが駆動ローラとして回転動作し、環状のベルト２３を矢印２４の方向に移動させる。図１において、硬貨搬送ベルト機構２１における環状のベルト２３に関して、水平移動部２１Ａの上側ベルト部分２３ａは右方向に移動し、右端部から垂直移動部２１Ｂによって上方に移動し、上端のローラ２２で下方に移動方向を変え、さらに下方に移動し、水平移動部２１Ａの下側ベルト部分２３ｂとして左方向に移動する。

釣り銭に係る硬貨処理の制御指令に基づいて複数の硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄ等のいずれかからの下端部の硬貨排出部１６から排出された硬貨は、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａの上側ベルト部分２３ａの上に落下する。硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａの上側ベルト部分２３ａに落下した硬貨は、水平移動部２１Ａの搬送動作に基づいて右方向に移動（進行）する。通常、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａの上側ベルト部分２３ａに落下した硬貨は、上側ベルト部分２３ａの上で倒れ、この倒れた状態で、移動するベルト２３によって右方向に搬送される。その後、硬貨は、硬貨搬送ベルト機構２１の垂直移動部２１Ｂによって硬貨返却口１４の箇所まで縦方向に搬送される。垂直移動部２１Ｂによる硬貨の搬送では、別の補助ベルト機構２５が設置されており、当該補助ベルト機構２５のための複数のローラ２６に掛け渡された補助ベルト２７とベルト２３との間に硬貨を挟み込んだ状態で縦方向に搬送し、硬貨返却口１４へ搬送する。

上記において硬貨搬送ベルト機構２１の垂直移動部２１Ｂに含まれる複数のローラ２２と、垂直移動部２１Ｂに関連する補助ベルト機構２５に含まれる一部の複数のローラ２６とは、ベルト２３とベルト２７の重ね合わせ移動部に関しては共通の案内ローラとして機能している。

硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａの両側には、上側ベルト部分２３ａに落下した硬貨が、ベルト側縁から外れるのを阻止する壁部が設けられている。従って、各硬貨ホッパー１５Ａ〜１５Ｄから落下した硬貨は、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａのベルト２３によって、図１中右方向に搬送される。

硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａにおける搬送方向の右端箇所、すなわち搬送方向の下流側箇所には、当該水平移動部２１Ａの上側位置に硬貨倒し部材３１が配置されている。硬貨倒し部材３１は、装置内部に設けられた側壁部に固定される。

図２に硬貨倒し部材３１およびその周辺部の構造を拡大して示す。図２で、２３ａは、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａにおいて、硬貨搬送用のベルト２３に関する上側ベルト部分を示している。硬貨倒し部材３１は、上側ベルト部分２３ａの上側の位置において、当該上側ベルト部分２３Ａの上面との間に所要の隙間をあけて配置されている。硬貨倒し部材３１は、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａの長手方向（進行方向）の側辺に沿った側方部に設けられた側壁部（図２中に図示せず）に固定される。

硬貨搬送用のベルト２３は、図２では２つのローラ２６で案内され、上方に移動するように配置されている。また上記の補助ベルト機構２５の補助ベルト２７は、図２において３つのローラ２６で案内されて反時計回りの方向（矢印３４）に回転するように設けられており、最下位位置に存するローラ２６の箇所で上方へ移動するように移動方向が変更される。補助ベルト２７において、最下位のローラ２６以降の上方移動の箇所では、上記の硬貨搬送用のベルト２３と接触した状態で、上方に移動されることになる。ベルト２３と補助ベルト２７との接触する箇所で硬貨を挟み、硬貨を上方に移動させる。補助ベルト２７は、最下位のローラ２６の近くに配置された押えローラ３２によって案内され、最下位のローラ２６の周囲に巻回するように設けられている。

押えローラ３２の設置箇所は硬貨倒し部材３１と最下位のローラ２６との間の位置である。ベルト２３の上側ベルト部分２３ａ上に倒れた状態の硬貨３３は、硬貨倒し部材３１の下側に形成された隙間、および押えローラ３２の下側に形成された隙間を通って搬送される。

図３〜図６を参照して硬貨倒し部材３１の構造を説明する。硬貨倒し部材３１は、傾斜面４１ａを有する下部部材４１と、取付け用上部部材４２とから構成される。下部部材４１の傾斜面４１ａは、ベルト２３（または上側ベルト部分２３ａ）の幅方向に対して傾斜した状態に配置される。当該傾斜角度は、ベルト２３の側方に位置する側壁の面に対する角度（θ）として、例えば６０°である。下部部材４１は、板状の部材を折り曲げることにより形成されており、一方の側方の壁面に固定される取付け板部４１ｂと、上記の傾斜面４１ａを形成する板部とを有している。取付け板部４１ｂの４１ｂ−１はビス取付け部である。上部部材４２は、傾斜面４１ａを有する板部の上辺４１ａ−１に沿って固定される水平板部４２ａと、他方の側方の壁面に固定される板部４２ｂとを有している。板部４２ｂの４２ｂ−１はビス取付け部である。なお上部部材４２の板部４２ｂには取付けビスが配置される他の長孔４２ｂ−２が形成されている。当該長孔４２ｂ−２により、硬貨倒し部材３１の配置位置をベルト２３の搬送方向（進行方向または長手方向）に調整することができる。

上記の硬貨倒し部材３１は、下部部材４１によって、そのほぼ中間部から下側部分に傾斜面４１ａが形成される。硬貨倒し部材３１の形状は、上記の傾斜面４１ａを備えておれば良く、任意の形状に作ることができる。この構造によれば、例えば板状の金属部材を折り曲げ成形することができ、簡素な形状で形成することができる。さらに例えば、硬貨倒し部材３１は、ブロック状の形態を有する部材として作ることもできる。また傾斜面４１ａは、図２に示すように、ベルト２３の上面に対して垂直に設定されることが望ましいが、搬送方向に傾斜させても良い。

次に、図７の（Ａ）と（Ｂ）を参照して、硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａのベルト２３（上側ベルト部分２３ａ）を傾輪状態で移動する硬貨を倒すための原理を説明する。

図７の平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）において、図中左端の符号３３で示される部材は、落下初期の段階で、ベルト２３の上にて傾輪状態（立った状態）で搬送される硬貨である。硬貨３３は、通常、矢印５１が示すように反時計方向に回転している。傾輪状態の硬貨３３は、図１等で示した硬貨搬送ベルト機構２１の水平移動部２１Ａにおけるベルト２３（より詳しくは上側ベルト部分２３ａ）の上で搬送方向２４に進行する。図中左端にて示された傾輪状態の硬貨３３の進行方向５２は、当該搬送方向２４に沿っており、搬送方向２４にほぼ平行であり、実質的に一致している。

図７の（Ａ）と（Ｂ）で総合的に示されるように、図中、その中央部に位置する三角柱状のブロック５３は前述した硬貨倒し部材３１を概念的に示しており、面５３ａが前述した傾斜面４１ａを意味している。図７では、説明の便宜上、硬貨倒し部材３１を簡略化して示している。硬貨倒し部材５３は、ベルト２３の側方の一方の側壁の面５４に固定されているとする。傾斜面５３ａは、ベルト２３の側方の一方の側壁の面５４に対してθ、すなわちほぼ６０°の傾斜角度を有している。傾輪しながらその進行方向５２に移動する硬貨３３は、硬貨倒し部材５３の傾斜面５３ａに当たる。その結果、硬貨３３の進行方向５２は、傾斜面５３ａに沿う方向へ向きを変える。このとき傾輪した硬貨３３は、図７の（Ｂ）において反時計方向５１に自転しているため、傾斜面５３ａに当たった時にその接点の部分５５を支点にして反時計方向に回転しようとする。接点の部分５５は、硬貨３３の傾斜面５３ａにおける下辺（下端部）５３ａ−１の近傍の領域である。硬貨３３が接点の部分５５の周りに回転しようとする時、同時に硬貨３３の搬送方向２４に移動するベルト２３によって硬貨３３の下側が引っ張られ、回転と引っ張りの２つの力の作用の相乗効果によって硬貨３３は傾斜面５３ａの下側、すなわち硬貨倒し部材５３とベルト２３との間の隙間に引き込まれる。傾斜面５３ａの下辺５３ａ−１の高さを、硬貨３３の外形に対して適宜に設定しておくことにより、傾斜面５３ａの下側の隙間部分に引き込まれた硬貨３３はベルト２３の上に倒れる（状態Ｓ１）。こうしてベルト２３上に落下しかつ傾輪しながら搬送される硬貨３３を、傾斜面５３ａを有した硬貨倒し部材５３によって、押えローラ３２の直前の場所で確実に倒すことができる。

図７に示した上記の硬貨倒し部材５３、すなわち図２等に示した硬貨倒し部材３１によれば、硬貨３３の反時計方向５１の回転動作とベルト２３の搬送動作（搬送方向２４）を組み合わせて利用しているため、ベルト２３の搬送速度を上がるにつれて硬貨３３を倒す働きを高めることができる。すなわち、ベルト２３の移動速度（搬送速度）が高くなると、硬貨３３の反時計方向５１の回転速度も高くなるので、硬貨３３自身の回転（自転）作用で傾斜面５３ａ（４１ａ）の下側にもぐり込む作用を高めることができ、確実に傾輪状態の硬貨を倒すことができる。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明に係る硬貨処理装置の硬貨倒し機構は、自動券売機等に組み込まれた硬貨処理装置において釣り銭としての硬貨返却時において硬貨搬送ベルト機構のベルト上で硬貨の傾輪状態が発生したときにこれを確実に解消することに利用される。

１１ 硬貨処理装置
１２ 自動発券機
１３ 貨幣搬入口
１４ 硬貨返却口
１５Ａ〜１５Ｄ 硬貨ホッパー
１５Ｅ，１５Ｆ ホッパー
１６ 硬貨排出部
２１ 硬貨搬送ベルト機構
２１Ａ 水平移動部
２１Ｂ 垂直移動部
２３ ベルト
２３ａ 上側ベルト部分
２３ｂ 下側ベルト部分
２５ 補助ベルト機構
２７ 補助ベルト
３１ 硬貨倒し部材
３３ 硬貨
４１ａ 傾斜面
５３ 硬貨倒し部材
５３ａ 傾斜面

Claims (5)

1. 硬貨が収容された少なくとも１つの硬貨ホッパーと、前記硬貨ホッパーの硬貨排出部から落下した前記硬貨を受け、硬貨返却口に搬送する硬貨搬送ベルト機構とを備える硬貨処理装置において、
   前記硬貨ホッパーから落下した前記硬貨を受ける前記硬貨搬送ベルト機構の水平移動部での搬送方向の下流側箇所であってかつ当該水平移動部の上側位置に、立った状態で前記搬送方向に移動する前記硬貨に対して傾斜する傾斜面を有した硬貨倒し部材を配置したことを特徴とする硬貨処理装置の硬貨倒し機構。
2. 前記硬貨倒し部材の前記傾斜面は、立った状態で移動する前記硬貨が形成する平面に対してほぼ６０°の傾斜角を有することを特徴とする請求項１記載の硬貨処理装置の硬貨倒し機構。
3. 前記硬貨搬送ベルト機構の前記水平移動部上で立った状態で移動する前記硬貨が前記硬貨倒し部材の前記傾斜面に接触した後、前記硬貨が形成する平面は、前記搬送方向に対して、前記硬貨が倒れる所定角度に傾斜させられることを特徴とする請求項１記載の硬貨処理装置の硬貨倒し機構。
4. 前記硬貨倒し部材の前記傾斜面を形成する壁部は前記硬貨搬送ベルト機構の前記水平移動部の幅方向に横切って配置され、かつ前記壁部の下端部と前記水平移動部の硬貨搭載面との間には倒れた前記硬貨を通過させる隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の硬貨処理装置の硬貨倒し機構。
5. 前記傾斜面を形成する前記壁部の前記下端部が、立った状態の前記硬貨を倒すための支点となることを特徴とする請求項４記載の硬貨処理装置の硬貨倒し機構。

Images