JP2919059B2 - 硬貨払出し装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動販売機や両替機等で使用される硬貨払出
し装置に関する。

（従来の技術） 従来からこの種の硬貨払出し装置には種々のものが知
られている。

第７図は硬貨払出し機構の代表的な例を示す。

この硬貨払出し機構では、硬貨１が収納される硬貨収
納筒２が複数個並設され、硬貨収納筒２下部にはワイパ
ー３が配置され、さらにワイパー３の選択駆動部４が配
置されている。

この選択駆動部４は、駆動モータ５、クランク板６、
メインワイパー７、ウォーム歯車８、トリガーピン９等
を具備し、ウォーム歯車８が回転されるとカム溝9aにト
リガーピン９が落ち込み、これによりワイパーピン9bが
メインワイパー７の穴内に落ち込み、メインワイパー７
とワイパー３とが連結される。

したがって駆動モータ５が回転されるとクランク板６
の作用によりメインワイパー７が駆動され、メインワイ
パー７と連結されたワイパー３が進退動され、メインワ
イパー７と連結されてないワイパー３は停止しているの
で、選択的に硬貨を払出すことができる。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の装置では駆動モータ５ひとつで各ワイパー
３を選択的に駆動できる利点がある。

しかしながらそのために、上記のようなウォーム歯車
８やトリガーピン９、さらにはワイパーピン9bなどを用
いて、メインワイパー７とワイパー３とを係脱する機構
が複雑になる問題点がある。

そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされたもの
で、その目的とするところは、構造が簡単で安価にで
き、また確実に作動させることのできる硬貨払出し装置
を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的による本発明に係る硬貨払出し装置は、払出
し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納筒と、各硬貨収納
筒の下部に硬貨収納筒の径方向に進退自在に設けられ、
硬貨収納筒に収納されている硬貨を１枚ずつ硬貨収納筒
下部の開放部から引き出すワイパーと、該ワイパーを進
退動させる駆動部を具備する硬貨払出し装置において、
前記各ワイパーにはワイパーの進退方向と交差する方向
に伸びるカム溝が形成され、前記駆動部は、前記各ワイ
パーに対応して設けられ、ワイパーの前記カム溝に各係
入するクランクピンを表面に有するクランク歯車と、前
記クランク歯車の任意の２個を１組とするクランク歯車
１組に対して１つ宛設けられた正逆モータと、該各正逆
モータの回転によって駆動される太陽歯車と、前記太陽
歯車の歯車軸を中心として揺動自在に設けられた揺動ア
ームと、該揺動アーム上に揺動アームに対して所定の負
荷トルクで回転自在に設けられると共に前記太陽歯車に
歯合する遊星歯車とを具備し、前記正逆モータが回転す
ることによって正逆モータの各回転方向に前記揺動アー
ムが揺動して揺動した側の前記クランク歯車に直接もし
くは中間歯車を介して前記遊星歯車が歯合することを特
徴としている。

また、払出し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納筒
と、各硬貨収納筒の径方向に進退自在に設けられ、硬貨
収納筒に収納されている硬貨を１枚ずつ硬貨収納筒下部
の開放部から引き出すワイパーと、共通の基体上に、検
出棒が押入されることで回路が閉成される接点スイッチ
が前記硬貨収納筒の任意数の収納筒に対応して配置さ
れ、各検出棒が対応する硬貨収納筒に設けた窓から硬貨
収納筒内に進入可能に硬貨収納筒方向に接離自在に案内
される接点スイッチアレイと、前記ワイパーおよび接点
スイッチアレイを各進退動させる駆動部を具備する硬貨
払出し装置において、前記各ワイパーおよび接点スイッ
チアレイの基体には、それぞれワイパーの進退方向、接
点スイッチアレイの進退方向と交差する方向に伸びるカ
ム溝が形成され、前記駆動部は、前記各ワイパーおよび
接点スイッチアレイの基体に対応して設けられ、ワイパ
ーおよび基体の前記カム溝に各係入するクランクピンを
表面に有するクランク歯車と、前記ワイパーと基体に対
して設けられた前記クランク歯車の任意の２個を１組と
するクランク歯車１組に対して１つ宛設けられた正逆モ
ータと、該各正逆モータの回転によって駆動される太陽
歯車と、前記太陽歯車の歯車軸を中心として揺動自在に
設けられた揺動アームと、該揺動アーム上に揺動アーム
に対して所定の負荷トルクで回転自在に設けられると共
に前記太陽歯車に歯合する遊星歯車とを具備し、前記正
逆モータが回転することによって正逆モータの各回転方
向に前記揺動アームが揺動して揺動した側の前記クラン
ク歯車に直接もしくは中間歯車を介して前記遊星歯車が
歯合することを特徴としている。

（作用） 払い出し硬貨数が算出され、これに応じてどの正逆モ
ータがどちらに何回転すればよいかが決定され、これに
より対応する正逆モータが回転される。

遊星歯車が太陽歯車に歯合し、かつ遊星歯車と揺動ア
ームとの間には摩擦力が作用することから、正逆モータ
が回転され、太陽歯車が回転されると、まず揺動アーム
が太陽歯車の回転方向に揺動され、揺動した側のクラン
ク歯車に遊星歯車が歯合する。

これにより太陽歯車の回転が遊星歯車および中間歯車
などを介してクランク歯車に伝達され、所要のワイパー
が駆動され、硬貨の払出しが行われる。接点スイッチア
レイも同様にして駆動され、各収納筒内の硬貨の有無を
検出する。

（実施例） 以下本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて詳
細に説明する。

第１図、第２図は硬貨払出し装置10の側断面図、第３
図は正面図、第４図は平面図である。

硬貨払出し機構はケーシング11内に収納されており、
自動販売機（図示せず）等の所定部位にケーシングごと
着脱自在に装着されるようになっている。

第３図は硬貨収納筒Ｐ（以下単に収納筒という）の位
置と硬貨払い出し方向を模式的に示す平面図で、図示の
ように本実施例では収納筒Ｐを７個設けている。

通常つり銭の収納筒としては、10円用（P1）、50円用
（P2）、100円用（P3）、500円用（P4）等の硬貨に対応
する４個程度の収納筒を具備すれば足りるが、本実施例
ではさらに予備用として３個の収納筒P5、P6、P7を設け
た。

この収納筒のうち、P2、P1、P3、P5、P6の５個の収納
筒をケーシング11内の前列に、P4、P7の２個の収納筒を
ケーシング11内後列でかつ前列のものよりは一段高い位
置となるよう配設している。P4、P7の収納筒の下方に駆
動部を位置させるためである。またP4、P7の収納筒間の
空間には、投入された硬貨等の読取部、つり銭の演算部
などを配置するとよい。

第１図や第２図に示すように、収納筒Ｐの下部には中
途まで伸びる受板12が設けられていてこの受板12に支え
られて収納筒Ｐ内に所要個数の硬貨13が収納可能とな
る。

Ｑはワイパーであり、各収納筒Ｐ下部に対応して設け
られ、後記する駆動部により駆動されて収納筒Ｐの径方
向に進退動可能となっており、各収納筒Ｐ内の硬貨13を
１枚宛引き出せるようになっている。すなわちワイパー
Ｑは後端側が断面十字状に形成されて（第３図）、この
十字状部がガイド部14に形成された断面十字状のガイド
孔15に案内されることによって第１図上左右方向に進退
動可能である。またワイパーＱの先端側には前記の収納
筒Ｐ下部から受板12にかけてワイパーの移動方向に形成
したスリッと内を通過可能な爪Qaが突設されていてワイ
パーＱが第１図上右方に移動することによって、爪Qaが
硬貨13を１枚宛収納筒Ｐの下部開放部に向けて引き出
し、ケーシング11の通路16から自動販売機本体のつり銭
受口（図示せず）に落下せしめるのである。

なお後列上段の収納筒P4、P7用のワイパーQ4、Q7は前
列のものとは直角方向、すなわち第３図において左右方
向に進退動可能に設けられていて、左方に移動した際に
爪Qaによって硬貨13を１枚宛収納筒下部の開放部に引き
出し、通路17からつり銭受口に落下させるようになって
いる。

上記各収納筒Ｐでの硬貨払い出し方向は第４図で実線
の矢印で示した。

次に第１図において、20は接点スイッチアレイであ
り、前記の収納筒Ｐの後方に位置してケーシング11内に
配置されている。

接点スイッチアレイ20は後記する駆動部に駆動される
ことによって収納筒Ｐ方向に進退動可能に設けられ、収
納筒Ｐ方向に移動した際に、各収納筒Ｐに対応して設け
られた接点スイッチ21の検出棒22が収納筒Ｐに開口した
窓23から収納筒Ｐ内に進入し、硬貨13が収納筒Ｐ内に存
在すれば検出棒22が接点スイッチ21内に押入され、接点
部が基板に当接され、基板の回路を閉成させることで硬
貨13の存在を判定し、硬貨13が必要量以上ないと検出棒
22が押入されないので、これによりつり銭切れであるこ
とを判定するのである。

後列上段に設けた収納筒P4、P7に対しては、収納筒P
4、P7間に設けた接点スイッチ24、25（第３図）がそれ
ぞれ対応する収納筒24、25（第３図）がそれぞれ対応す
る収納筒P4、P7に向けて進退動可能に設けられている。
この駆動機構については後記する。

本実施例では、前記７個の収納筒Ｐに対応する７つの
ワイパーＱを駆動するに際し、正逆モータM1でワイパー
Q1とQ3を、正逆モータM2でワイパーQ5とQ6を、正逆モー
タM3でワイパーQ4とQ7を駆動、すなわち１つのモータで
２つのワイパーを選択的に駆動しうるようにし、また正
逆モータM4でワイパーQ2と、前記した接点スイッチの駆
動とを選択的に行なえるようにした。

正逆モータM1によるワイパーQ1とQ3の駆動、および正
逆モータM2によるワイパーQ5とQ6の駆動は、隣接する２
つのワイパーを１つの正逆モータで駆動するものであ
り、その機構は同一であるので、正逆モータM2でワイパ
ーQ5とQ6とを駆動する機構について説明する。

正逆モータM2は、ワイパーQ5とQ6のほぼ中間となる位
置のガイド部14上に据え付けられる。

第２図に示されるようにモータ軸30には太陽歯車軸31
がジョイントを介して接続され、太陽歯車軸31はガイド
部14下方空間内に伸びると共に中途部に太陽歯車32が嵌
着され、先端部はケーシング底面に固定されている円筒
状の軸受33に嵌入している。

軸受33上には軸受33を中心として揺動自在な揺動アー
ム34が設けられ、この揺動アーム34上に太陽歯車32に歯
合する遊星歯車35が軸36を中心にして回転自在に設けら
れている。また揺動アーム34と遊星歯車35面との間には
皿バネ37を介して摩擦板38が介挿され、これにより遊星
歯車35は揺動アーム34に対して所定の負荷トルクで回転
する。

第１図、第５図に示すように、遊星歯車35を挾んだ両
側の位置にクランク歯車K5、K6がケーシング底面上に回
転自在に配設されている。このクランク歯車K5、K6には
揺動アーム34がそれぞれ接近方向に回動した際遊星歯車
35が歯合するようになる。

クランク歯車K5、K6上にはクランクピン40、40がそれ
ぞれ突設され、この各クランクピン40、40は各ワイパー
Q5、Q6下面にワイパーの移動方向と直交する方向に形成
されたカム溝41、41内に係入している（第１図）。

42はホール素子等からなる回転検出部でクランク歯車
K5、K6の回転数を検出する。

しかして太陽歯車32が第５図の矢印方向に回転するよ
う正逆モータM2が駆動されると、揺動アーム34と遊星歯
車35との間には皿バネ37により一定の摩擦力が作用する
ことから、太陽歯車32の回転により揺動アーム34が回動
せられ、遊星歯車35が対応するクランク歯車K5に歯合す
る状態となる。ここにおいて太陽歯車32から遊星歯車35
を介してクランク歯車K6に回転が伝達され、クランク歯
車K6が一回転するごとにワイパーQ6が一往復し、その間
に爪Qaによって硬貨13が引き出され、つり銭受口に落下
するのである。硬貨を何枚引き出すかは、別途演算制御
部によって決定される。クランク歯車K6の回転数は回転
検出部42で検出され、所定回転数だけ回転したら正逆モ
ータM2が停止される。

収納筒P5内の硬貨を引き出す際には正逆モータM2が上
記と逆の方向に回転するように指令される。これにより
揺動アーム34が上記と逆方向に回動され、遊星歯車35が
クランク歯車K5と歯合することから、ワイパーQ5が進退
駆動されるのである。このように10円硬貨と100円硬貨
とが選択的に引き出される。

収納筒P4とP7のワイパーQ4とQ7の駆動機構は次の通り
である。

第３図に示すように、ワイパーQ4は、ケーシング11に
回転自在に設けたクランク歯車K4に突されたクランクピ
ン40がワイパーQ4下面で紙面に垂直な方向に設けられた
カム溝41に係入しており、これによりクランク歯車K4が
回転すると第３図上左右動することが理解される。ワイ
パーQ7も同様の構成により、クランク歯車K7が回転する
ことによって左右動される。

正逆モータM3の回転軸上には前記と同様太陽歯車32が
固定され、また太陽歯車32の軸受上には揺動アーム34が
揺動自在に設けられ（第２図参照）、揺動アーム34上に
は前記と同様に皿バネ付勢された遊星歯車35が回転自在
に取り付けられ、この遊星歯車35が太陽歯車32に歯合し
ている。そして前記と同様にして、正逆モータM3が回転
すると揺動アーム34が正逆モータM3の回転方向に揺動
し、太陽歯車32の回転が、クランク歯車K4には、遊星歯
車35から歯車X1、X2、X3のギヤ群を介して、またクラン
ク歯車K7には、遊星歯車35から歯車X4、X5のギヤ群を介
して伝達され、ワイパーQ4、Q7がそれぞれ左右動される
のである（第３図）。

次にワイパーQ2と接点スイッチの駆動機構について説
明する。

前記した接点スイッチアレイ20は第１図に示すように
基体45がケーシング11のガイド部46に移動自在にガイド
されることによって収納筒Ｐ方向に進退自在となってい
る。そしてクランク歯車K8上に設けたクランクピン40が
基体45下面に設けたカム溝41に係入しており、これによ
りクランク歯車K8が回転すると接点スイッチアレイ20が
第１図上で左右動する。クランク歯車K8は、歯車X6、X7
を介して、ケーシング11内後部に上下方向に設けられた
シャフト47の中途部上に固定された歯車X8と接続されて
いる。

また収納筒P4用の接点スイッチ24は、第３図に明確な
ようにクランク歯車K9に突設したクランクピン40が接点
スイッチ24を支持する基体48に設けたカム溝内に係入し
ており、これによりクランク歯車K9が回転すると左右動
する。また収納筒P7用の接点スイッチ25は、上記クラン
ク歯車K9と歯合するクランク歯車K10上に突設したクラ
ンクピン40が基体49のカム溝に係入しており、したがっ
て、クラング歯車K9が回転され、これに歯合するクラン
ク歯車K10が回転することによって、接点スイッチ24の
左右動と連動して右左動する。

上記クランク歯車K9の回転軸50上に設けた歯車X11が
第１図に示す前記したシャフト11上部に設けた歯車X12
に歯合している。

したがってシャフト47が回転すると、接点スイッチア
レイ20、設定スイッチ24、25が同時に駆動されることに
なる。

ワイパーQ2と接点スイッチ駆動用の正逆モータM4の回
転軸に固定した太陽歯車32には、第６図に示すように軸
受を中心として揺動自在に設けたくの字状をなす揺動ア
ーム34の両端上に前記同様に皿バネにより摩擦力を生ぜ
しめた遊星歯車35aと遊星歯車35bとが歯合している。K2
はワイパーQ1、Q3等の駆動用のクランク歯車と同様に形
成したクランク歯車であり、上面に突設したクランクピ
ンがワイパーQ2に設けたカム溝に係入している。正逆モ
ータM4が回転して揺動アーム34が揺動し、遊星歯車35a
がクランク歯車K2に歯合し、クランク歯車K2が回転され
るとワイパーQ2が駆動され、硬貨の払い出しが行われ
る。正逆モータM4が逆回転されて揺動アーム34が逆方向
に揺動され、遊星歯車35bが前記したシャフト47下部に
設けた歯車X13に歯合するとシャフト47が回転され、こ
れにより前記したように接点スイッチアレイ20、接点ス
イッチ24、25が進退動されて各収納筒Ｐ内の硬貨の有無
を検出するのである。

全体の動作を概説すると次のようになる。

まず正逆モータM4が駆動されて、接点スイッチアレイ
20、接点スイッチ24、25が駆動され、各収納筒Ｐ内の硬
貨の有無が確認される。硬貨13が必要量存在していない
とつり銭切れ等の表示を行う。なおP5、P6、P7の各収納
筒は補助用であり、P1〜P4の収納筒が空の場合でも、対
応する金種の補助用の収納筒P5〜P7が空でなければつり
銭切れ等の表示はされない。

硬貨および紙幣が自動販売機に投入され、品物の選択
スイッチが押されると、つり銭がいくらになるか判定さ
れ、つり銭の額に応じて各正逆モータのどれを、どちら
の方向に何回転させればよいかが算出され、前記したよ
うに所定の正逆モータが回転駆動されて硬貨を払い出す
のである。

上記実施例において、各正逆モータで駆動される収納
筒の組を、例えば10円用と接点スイッチアレイ、50円用
の補助収納筒、100円用と補助収納筒、500円用と補助収
納筒の各組となるよう組み合わせれば、10円、50円、10
0円、500円の硬貨を同時に払い出しできるので払出し時
間の短縮化が図れる。

収納筒Ｐは10円用、50円用、100円用、500円用筒の必
要最小限のものだけでもよい。

収納筒内の硬貨検出用センサは前記のように接点スイ
ッチとするのがコスト的に安価にできるので好ましい
が、これに限定されないことはもちろんであり、例えば
光学式のセンサを用いることができ、そしてこの場合に
は進退動は必要なくなる。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来た
が、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発
明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのは
もちろんである。

（発明の効果） 請求項１によれば、２個１組のワイパーを１つの正逆
モータに対応させて駆動させるようにしたので、モータ
の数は多くなるが、従来のようにメインワイパーにワイ
パーを選択的に連結させる複雑な機構を採用する必要が
なく、構造が簡単になり、安価に提供しうると共に、２
個１組のワイパーの選択は正逆モータの回転方向を選択
すればよいので、確実に所望のワイパーを駆動させるこ
とができる。

請求項２によれば、上記の効果に加えて、選択スイッ
チアレイの駆動も１つのワイパーと選択的に駆動しうる
ようにしたから、別途選択スイッチアレイの駆動装置が
必要なくなり、構造の簡易化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は硬貨払出し装置の部分側断面図、
第３図は正面図、第４図は硬貨収納筒の配列状態を示す
平面図、第５図は遊星歯車とクランク歯車の歯合状況を
示す説明図、第６図は各クランク歯車の配列状態を示す
説明図である。第７図は従来の硬貨払出し装置の部分側
断面図を示す。 10……硬貨払出し装置、11……ケーシング、13……硬
貨、20……選択スイッチアレイ、22……検出棒、 23……窓、32……太陽歯車、 34……揺動アーム、35……遊星歯車、 40……クランクピン、41……カム溝、 Ｐ、P1〜P7……硬貨収納筒、 Ｑ、Q1〜Q7、……ワイパー、 K1〜K10……クランク歯車。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】払出し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納
   筒と、各硬貨収納筒の下部に硬貨収納筒の径方向に進退
   自在に設けられ、硬貨収納筒に収納されている硬貨を１
   枚ずつ硬貨収納筒下部の開放部から引き出すワイパー
   と、該ワイパーを進退動させる駆動部 を具備する硬貨払出し装置において、 前記各ワイパーにはワイパーの進退方向と交差する方向
   に伸びるカム溝が形成され、 前記駆動部は、 前記各ワイパーに対応して設けられ、ワイパーの前記カ
   ム溝に各係入するクランクピンを表面に有するクランク
   歯車と、 前記クランク歯車の任意の２個を１組とするクランク歯
   車１組に対して１つ宛設けられた正逆モータと、 該各正逆モータの回転によって駆動される太陽歯車と、 前記太陽歯車の歯車軸を中心として揺動自在に設けられ
   た揺動アームと、 該揺動アーム上に揺動アームに対して所定の負荷トルク
   で回転自在に設けられると共に前記太陽歯車に歯合する
   遊星歯車とを具備し、前記正逆モータが回転することに
   よって正逆モータの各回転方向に前記揺動アームが揺動
   して揺動した側の前記クランク歯車に直接もしくは中間
   歯車を介して前記遊星歯車が歯合することを特徴とする
   硬貨払出し装置。
2. 【請求項２】払出し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納
   筒と、各硬貨収納筒の径方向に進退自在に設けられ、硬
   貨収納筒に収納されている硬貨を１枚ずつ硬貨収納筒下
   部の開放部から引き出すワイパーと、共通の基体上に、
   検出棒が押入されることで回路が閉成される接点スイッ
   チが前記硬貨収納筒の任意数の収納筒に対応して配置さ
   れ、各検出棒が対応する硬貨収納筒に設けた窓から硬貨
   収納筒内に進入可能に硬貨収納筒方向に接離自在に案内
   される接点スイッチアレイと、前記ワイパーおよび接点
   スイッチアレイを各進退動させる駆動部を具備する硬貨
   払出し装置において、 前記各ワイパーおよび接点スイッチアレイの基体には、
   それぞれワイパーの進退方向、接点スイッチアレイの進
   退方向と交差する方向に伸びるカム溝が形成され、 前記駆動部は、 前記各ワイパーおよび接点スイッチアレイの基体に対応
   して設けられ、ワイパーおよび基体の前記カム溝に各係
   入するクランクピンを表面に有するクランク歯車と、 前記ワイパーと基体に対して設けられた前記クランク歯
   車の任意の２個を１組とするクランク歯車１組に対して
   １つ宛設けられた正逆モータと、 該各正逆モータの回転によって駆動される太陽歯車と、 前記太陽歯車の歯車軸を中心として揺動自在に設けられ
   た揺動アームと、 該揺動アーム上に揺動アームに対して所定の負荷トルク
   で回転自在に設けられると共に前記太陽歯車に歯合する
   遊星歯車とを具備し、前記正逆モータが回転することに
   よって正逆モータの各回転方向に前記揺動アームが揺動
   して揺動した側の前記クランク歯車に直接もしくは中間
   歯車を介して前記遊星歯車が歯合することを特徴とする
   硬貨払出し装置。