JP2011090717A

JP2011090717A - コインホッパ

Info

Publication number: JP2011090717A
Application number: JP2011024100A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Abe; 寛安部
Original assignee: Asahi Seiko Co Ltd
Current assignee: Asahi Seiko Co Ltd
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2011-05-06
Anticipated expiration: 2024-09-01
Also published as: JP5167524B2

Abstract

【課題】
本発明の第１の目的はコインホッパを用いて軟質材料で作られたコインを払い出す場合、そのコインの変形又は摩耗を防止すること、第２の目的はコインの変形、又は、磨耗を安価に防止することである。
【解決手段】
コインが貯留されたボウルの底部に配置された押出片を有する回転ディスクの回転によってコインを押動し、前記回転ディスクの下方に位置し、かつ、ベース上に突出するコインガイドによって前記回転ディスクの周方向へ案内する。前記コインガイドは、金属製の支軸に回転自在に支持された大径部と小径部とからなるコインよりも軟質材料で作られたローラによって構成され、支軸は板バネに固定され、大径部は板バネ上に支持され、ベース上に突出する小径部によってコインを案内する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転ディスクによって押し進められるコインを回転ディスクの周方向に案内するコインホッパのコインガイドに関する。
詳しくは、軟質材料で作られたコインを損傷させないコインホッパのコインガイドに関する。
さらに、正逆転可能な回転ディスクに適したコインホッパのコインガイドに関する。
さらにまた、軟質材料で作られたコインを損傷させないコインガイドを使用した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、ゲーム機等に使われるトークン、及び、それらと類似のものを包含する。

コインが回転ディスクの押進部によって押し進められ、その回転ディスクの下方のコインの進行経路に配置したコインガイドによってその回転ディスクの周方向に案内してコインを一枚ずつ払い出すコインホッパが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
このコインガイドは、摩耗を防止するため、通常金属で作られる。

実用新案登録第2594435号（図２―14、１頁―3頁）

日本円の500円、100円及び50円の白銅系コインは比較的硬度が大きいので、金属製のコインガイドと金属製の押出片によってはさまれた場合、それらコインは変形しない。
しかし、青銅系の10円及びアルミ系の1円コインは比較的硬度が小さいので変形することがある。
特に、アルミ系の1円コインは、周縁部が変形し、数回のコインホッパによる払出で使用することが出来なくなるほど変形する問題がある。
すなわち、変形によってコイン周縁の厚みが実質的に増加したり、真円でなくなるため、コイン識別機において誤検知されるという問題がある。

本発明の第１の目的は、コインホッパを用いて軟質材料で作られたコインを払い出す場合、そのコインの変形を防止することである。
本発明の第２の目的は、コインの変形を防止するコインガイドを安価に提供することである。
本発明の第３の目的は、回転ディスクが正逆転する場合でも軟質材料で作られたコインを傷つけることがないコインガイドを提供することである。

この目的を達成するため、請求項１の発明にかかるコインホッパは次のように構成されている。
コインを貯留するボウル、前記ボウルの底部に位置し、ベースに支えられた前記コインを押す押出片を有する回転ディスク、および、前記回転ディスクの下方に位置し、かつ、前記回転ディスクと共に回動する前記コインを案内するコインガイドを有するコインホッパにおいて、前記コインガイドは、金属製支軸が前記コインよりも軟質材料で作られたローラにより覆われることにより構成され、前記支軸は片持ち支持された板バネに固定され、前記ローラは前記ベース上に突出して前記コインと接する小径部と前記小径部の下方において前記小径部よりも大きな大径部を有し、前記大径部は前記板バネに支えられると共に前記ベースの貫通孔内に配置されることを特徴とするコインホッパである。

この構成において、コインは、回転ディスクの押出片によって押されて回転ディスクと共に回動する。
そしてコインは、所定位置においてコインよりも軟質材料で作られたコインガイドに当接し、回転ディスクの周方向に方向転換され、払い出される。
コインが押出片によってコインガイドに押し付けられた場合、コインガイドがコインよりも軟質材料で作られているので、コインガイドが変形し、コインは変形しない。
したがって、軟質材料のコインが変形しないので、コイン識別機において誤検知されることがない効果を有する。

また、軟質材料の場合、強度不足が懸念されるが、支軸が金属であるので十分な強度を有する。
したがって、コインガイドが折損することがない。

ローラはコインの移動と共に回転し、コインを擦ることがないのでコインを摩耗させない。
さらに、コインよりも軟質材料で作られたローラは、コインよりも硬度が低い。
コインが押出片とコインガイドによってはさまれた場合、コインガイドがコインによって変形されるので、コインが変形したり、短時間で磨耗することがない利点を有する。

ローラは板バネに固定された支軸に回転自在である。
さらに、ローラはコインと接触する小径部よりも大径部によって板バネに直接的に支えられる。
したがって、コインがローラ小径部先端によってガイドされた場合、ローラは偏倚した力を受ける。
しかし、板バネに接する部位が大径であるため、大径部外周縁と内孔とによりその傾き角度が規制される。
したがって、ローラの傾きは微小角度に抑制され、ローラは円滑に回転することができる。
結果として、コインはローラによって円滑に案内される。
したがって、コインはコインガイドを擦りながら移動しないので、コインが摩耗しない利点を有する。
換言すれば、コインは変形せず、かつ、払出がスムーズに行われる。

コインを貯留するボウル、前記ボウルの底部に位置し、前記コインが通過する通孔と、この通孔の下方に隣接する押出片を有し、正逆転可能な回転ディスクと、前記回転ディスクが位置し、かつ前記コインを案内するガイド面を有するほぼ円形のガイド穴と、前記ガイド穴の底部に位置し、前記通孔を通過した前記コインがスライドするベースと、前記ベースから突出する第1コインガイド及び第2コインガイドを有するコインホッパにおいて、前記押出片は、前記回転ディスクの回転中心から周方向に伸びる直線上にほぼ位置する押進部と、前記押進部よりも周縁側に位置し、前記直線に対し鈍角をなす線上に位置する押出部を有し、前記押進部は前記第1コインガイドと前記第2コインガイドとの間に位置し、前記押出部は前記第2コインガイドよりも周縁側に位置し、前記第１コインガイド及び前記第２コインガイドは、片持ち支持された板バネに固定された支軸に回転自在な樹脂製ローラを有し、前記樹脂製ローラは、前記コインと接する小径部と前記小径部よりも大きな大径部を有し、前記小径部は前記ベース上に突出して前記コインと接し、前記大径部は前記板バネに支えられると共に前記ベースの貫通孔内に配置されることを特徴とするコインホッパである。

本発明の実施例の回転ディスクを装着したコインホッパの分解斜視図である。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２におけるＡ―Ａ線断面図である。本発明の実施例の作用説明図である。本発明の実施例の作用説明図である。

図１を参照してコインホッパ10の構造を説明する。
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。

ガイド穴14の周面は、コインCのガイド面15である。
スライドベース16の上面との間にスペーサ(図示せず)を介在させてガイド穴14内に円盤形の回転ディスク18が水平に配置されている。
次に回転ディスク18を説明する。
回転ディスク18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20が複数形成されている。
通孔20は、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20の間にはリブ22が位置している。

回転ディスク18の中央部24は、マウンド状に盛り上げるとともに稜線を形成してバラ積み状態のコインCを攪拌するようにしている。
ベース12内に配置した減速機の出力軸(図示せず)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18の中央に形成した装着孔(図示せず)に挿入してある。
回転ディスク18は、出力軸の先端にねじ込んだスクリュウ26によって前記出力軸に固定されている。
前記出力軸は、減速機を介してベース12の端部に固定した電気モータ28によって、通常は図2において反時計方向へ回転される。

回転ディスク18の裏面とスライドベース16の上面との間隔は、コインCの厚みよりも僅かに大きく設定してある。
リブ22の裏面には、コインCの押出片30が形成され、その下端とスライドベース上面との間隔は、コインCの厚みよりも小さく設定されている。
押出片30は、押進部32と押出部34を含んでいる。
押進部32は、回転ディスク18の回転軸線を中心として弧状に形成された押進リブ36の回転前位側の端面であって、通孔20に落下して回転ディスク18と共に回動するコインCに対しほぼ正接する面である。

換言すると、押進部32は、通孔20に隣接しており、回転ディスク18の回転中心から周方向に伸びる線LA上にほぼ位置するとともに、回転ディスク18の軸線を中心とし、かつ、ガイド面15に案内されるコインCの中心までの距離を半径とする円弧Yと前記線LAとの交点近傍においてコインCと接する。
なお、押進部32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。

押出部34は、回転ディスク18の回転軸線を中心として弧状に形成された押出リブ38の回転前位側の端面であり、押進部32よりも回転軸線から遠い位置であって、かつ、押進部32よりも回転後位側に位置し、回転ディスク18の周方向に面する外向き押出面である。
換言すれば、押出部34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。

次にコインガイド39を説明ずる。
スライドベース16を上下に貫通する貫通孔41にピン状の第1コインガイド40および第2コインガイド42が突出している。
第1コインガイド40は、押進リブ36の回転軸心側に位置し、その先端は、回転ディスク18の裏面に形成された弧状の第1逃げ溝44に位置可能である。

第2コインガイド42は、押出リブ38と押進リブ36の間の弧状の第2逃げ溝46に位置可能である。
これら第1コインガイド40と第2コインガイド42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18の回転中心と通孔20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がコインガイド40、42に対する接線方向に移動するようにして、押進部32および押出部34によってそれらコインガイド40、42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コインガイド40と第2コインガイド42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コインガイド40と第2コインガイド42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。

次に1コインガイド40と第２コインガイド42の構造を説明するが、両方とも同一構造であるので、第１コインガイド40を代表して説明する。
第1コインガイド40は、一端をスライドベース16の裏面に固定された板バネ48の自由端に固定された支軸50、及び、その支軸50に嵌合することにより回転自在に取り付けられたローラ52により構成されている。
支軸50は、板バネ48の上面側にほぼ垂直に固定されている。
詳述すれば、図3に示すように、頭部54は半球形に形成されている。
頭部54の下位に頭部の直径よりも小径の軸部56が形成され、その軸部56の下位に軸部56よりも僅かに小径のかしめ部58が形成されている。

かしめ部58を板バネ48のかしめ孔60に挿入し、かしめ部58をかしめることにより、支軸50は板バネ48に固定されている。
この構成は、コインガイド40または42の交換が必要な場合、板バネ48とのアッセンブリにて交換する。
なお、このかしめ部58にネジを形成し、板バネ48の下面側からナットで締め付けることにより、支軸50を板バネ48に固定してもよい。
この構成は、ローラ52のみを交換できる利点がある。

ローラ52は、頭部54の外径とほぼ同一の外径を有する小径部62とその下に連続する大径部64が形成されている。
大径部64は小径部62よりも大径であればよいが、図3に示すように、小径部62の二倍から三倍が好ましい。
大径部64と板バネ48の上面との間には、ローラ52の回転抵抗を減らすため、リング形かつフィルム状の摩擦低減シート66を配置してある。
摩擦低減シート66は、例えば商品名ポリスライダ(株式会社旭ポリスライダー製作所製)が適当である。

ローラ52の高さは、シート66を加えた長さが軸部56の長さよりも僅かに小さくなるように設定し、ローラ52が支軸50の軸方向に実質的にスライドせずに回転するようにしてある。
小径部62がスライドベース16の上面から突出する長さは、コインＣの厚さと同一又は僅かに大きく設定されている。
ローラ52は、コインＣの材料よりも硬度の低い材料、換言すれば、コインＣよりも柔らかい材料で作られている。
ローラ52の材料は、樹脂、例えばポリアセタール樹脂である。
ポリアセタール樹脂は、耐摩耗性に優れ、かつ、比較的安価なためである。

次にコインＣの払出装置70を説明する。
この払出口72に払出装置70が配置されている。
払出装置70は、固定ガイド74と移動ガイド76を含んでいる。
固定ガイド74は、固定軸78にローラ80が回転自在に取り付けられており、直線LDに対しコインガイド40、42と同じ側であり、かつ、回転ディスク18の傍に配置されている。

固定ガイド74と第2コインガイド42との間隔は、コインCが固定ガイド74と第２コインガイド52との両方に接触した場合、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76は、固定軸82を中心に回転可能にレバー84が取り付けられ、そのレバー84の先端に固定した軸86にローラ88が回転自在に取り付けられている。

レバー84は、図2において図示しないスプリングにより反時計方向に回転力を付与され、通常はベース12に固定されたストッパ90によって図2に示す待機位置に保持されている。
この待機位置において、固定ガイド74とローラ88との間隔は、コインCの直径よりも小さい。
移動ガイド76は、コインCによって押された場合、固定軸82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74と移動ガイド76の間を通過できる。

コインCの直径部が固定ガイド74と移動ガイド76の間を通過した直後、コインCは、前記スプリング（図示せず）による移動ガイド76の戻り運動によって払出口72から勢いよく払い出される。
移動ガイド76とガイド穴14との間に、ガイド穴14のガイド面15に引き続くほぼ直線状の出口ガイド92が形成されている。
出口ガイド92は、コインＣを面接触または線接触で案内することができる。
直線LDと出口ガイド92の間隔、すなわち、第１コインガイド40と出口ガイド92との間隔は、一円コインの直径よりも僅かに大きく設定してある。

払出口72の端部に光電式のコインセンサ94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。
ベース12にコインCをバラ積み状態で保留するボウル96が簡単操作で着脱可能な固定手段98によりベース12に固定されている。
ボウル96の下部に円形の出口が形成され、回転ディスク18はその下端内部に位置している。

しかし、回転ディスク18は、その全体がガイド穴14内に位置し、ボウル96の下に位置していてもよい。
すなわち、ボウル96の底部に位置するとは、ボウル96の下端部内だけでなく、ボウル96下端に隣接配置される場合も含んでいる。
ボウル96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。

次に図4および図5を参照してアルミ製の一円コインを払い出すケースの作用を説明する。
ボウル96内に投入されたコインCは、大部分がボウル96の底部に位置する回転ディスク18上に位置する。
回転ディスク18が回転した場合、ボウル96内のコインCは攪拌され、通孔20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32により押されて回転ディスク18とともに図2に示すように反時計方向に回動される。

このとき、押進部32は、回転ディスク18の軸線を中心とし、ガイド面15に沿って回動するコインCの中心を通る円弧Ｙとの接点Dを押す。
換言すれば、接点Dにおいて回転ディスク18の中心を通る線ＬＡに対し直交する方向へコインCを押す。
前記直交する方向が円弧Yのほぼ接線方向であるため、ガイド面15に向かう分力は小さい。

この分力と、回動によるコインＣに発生する遠心力との合力によってコインCはガイド面15を押す。
回転ディスク18、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はおおよそ前記分力でガイド面15と摺動する。
したがって、コインCの周面がガイド面15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18の回転抵抗が小さいため、モータ28の消費電力は小さい。

さらに回転ディスク18が回転すると、コインCは出口ガイド92にガイドされる。
コインCが出口ガイド92に接しつつ移動する場合、第１コインガイド40には接触しないが、コインCが出口ガイド92から僅かに離れている場合、第１コインガイド40に接触する(図4鎖線示)。
この場合、コインCは押進部32の押力と第１コインガイド40の反力の合力の分力によって出口ガイド92に押し付けられ、出口ガイド92に案内されつつ払出口72へ向かって移動する(図4)。

このとき、押進部32の押力と第１コインガイド40の反力とは鈍角をなすが、比較的小さい鈍角であるため、コインCの挟み力は小さい。
さらに、ローラ52がコインＣと接触している場合、コインＣの移動と共に支軸50を中心に回転される。
したがって、コインＣがローラ52に擦られて摩耗することがない。

さらに、ローラ52は、アルミよりも柔らかい材料で作られているので、大きな力でコインＣがローラ52に押し付けられても、ローラ52が変形し、コインＣは変形しない。
この後、コインCは出口ガイド92、第１コインガイド40、スライドベース16の上面および回転ディスク18の裏面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、スライドベース16にほぼ平行な状態でガイドされる。

さらに、回転ディスク18が回転した場合、コインCはローラ88と接して第２コインガイド42側へ押されると共に、押出部34によって払出口72へ向かって押される。
コインCが固定ガイド74とローラ88に挟まれた場合、レバー84は時計方向へ回動される(図5)。
回転ディスク18がさらに回転すると、外向きの押出部34によってコインCが押されて第２コインガイド42との共同によって払出口72へ押し出される。

このとき、押出部34による押力の方向は、出口ガイド92とほぼ平行であり、第２コインガイド42の反力とのなす角度は鈍角であっても比較的小さいため、コインCに大きな挟み力は作用しない。
また、コインCは移動ガイド76からも押力を受けるが、その押力は小さい。
さらに、ローラ52がコインＣの移動と共に回転し、コインＣを擦らない。
さらにまた、ローラ52は、コインＣの材料よりも柔らかいので、コインＣが大きな力でローラ52を押した場合、ローラ62が変形される。

この場合、コインＣはローラ52の上端部を押すので、ローラ52は偏荷重を受ける。
これにより、微視的にはローラ52が傾斜することになるが、大径部64の面積が大きいため、その傾斜角は小さく、さらに板バネ48上面(シート66)との単位面積当たりの接触圧は小さい。
このため、シート66の低摩擦面効果と相俟ってローラ52の回転はスムーズである。

したがって、アルミ製コインCが摩耗したり変形することがない。
さらに、コインCは出口ガイド92、第１コインガイド40、スライドベース16および回転ディスク18の裏面で制限された所定の姿勢で移動ガイド76と第２コインガイド42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。

その後、コインＣは固定ガイド74と移動ガイド76との間に挟まれた状態で押出部34によって払出口72側へ押され、レバー84を更に時計方向へ回動させる。
このとき、押出部34は、外向き斜面でコインＣを押し出すので、前述同様コインCは摩耗及び変形しない。
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74と移動ガイド76の間を通過した直後、移動ガイド76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72から投出する。

本発明は、コインの払出装置のコインガイドとして用いることができる。

16 ベース
18 回転ディスク
20 通孔
30 押出片
32 押進部
34 押出部
40、42 コインガイド
48 板バネ
50 支軸
52 接触体
52 ローラ
62 小径部
64 大径部
96 ボウル
C コイン
LA 直線
LB 鈍角をなす線

Claims

コイン(C)を貯留するボウル(96)、前記ボウル(96)の底部に位置しベース(16)に支えられた前記コイン(C)を押す押出片(30)を有する回転ディスク(18)、および、前記回転ディスク(18)の下方に位置し、かつ、前記回転ディスク(18)と共に回動する前記コイン(C)を案内するコインガイド(40、42)を有するコインホッパにおいて、
前記コインガイド(40、42)は、金属製支軸(50)が前記コイン(C)よりも軟質材料で作られたローラ(52)により覆われることにより構成され、
前記支軸(50)は片持ち支持された板バネ(48)に固定され、前記ローラ(52)は前記ベース(16)上に突出して前記コイン(C)と接する小径部(62)と前記小径部(62)の下方において前記小径部(62)よりも大きな大径部(64)を有し、前記大径部(64)は前記板バネ(48)に支えられると共に前記ベース(16の貫通孔(41)内に配置されることを特徴とするコインホッパ。