JP4044486B2 - コイン払出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のコインを収容するバケットが具備されており、バケットに収容されているコインを一枚づつ払い出すコイン払出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からのメダル払出装置は、一般的に、複数のコインを収容するバケットと、コインを一枚づつバケットから払い出すコイン送出部と、これらのバケット及びコイン送出部を支持する基台とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で開示されたメダル払出装置には、バケットの下面に回転円板が回転自在に配置されている。この回転円板の環状には、コインを受入可能な開口が複数形成されている。
【０００３】
また、回転円板の裏面には、コイン送出ガイド板が回転円板と一体となって固定されている。このコイン送出ガイド板は、爪車状に形成されており、回転円板の開口数と同じ数の爪が備えられている。また、コイン排出口にはコインを一枚づつ払い出すコイン排出部が備えられている。
【０００４】
このコイン送出ガイド板は、回転円板の回転に伴なって、爪の内側にあるコインを回転円板の中心方向から離れる方向に移動させる。この移動されたコインがコイン排出口の近傍に位置したときは、そのコインは上記コイン排出部により１枚づつ排出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−３１９９０８号公報（第４−６頁、第１５図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バケットの開口部分が上部から底部に向かって小さくなるため、バケットの底部に配置されている回転円板の開口部分には、収容された複数のコインの自重が集中的に掛かるという事態が生じ、また回転円板の開口部分には、通常のコインよりも径が異なる等のイレギュラーなコインが混入されるという事態等が生じていたため、回転円板の開口に受け入れられたコインがコイン排出部付近で詰まることがあった。このコインが詰まり、回転円板が停止した場合には、回転円板を回転させるモータに負荷が掛かり、そのモータに過電流が流れるという問題があった。
【０００７】
一方、上記問題を解消するために、コインが詰まることにより回転円板が停止したときは、その回転円板の停止を検知して、その後にモータの駆動を停止させる電気的な対策がある。これによれば、回転円板が停止した場合にはモータが停止するため、そのモータには負荷が掛からず、更に過電流が余り流れないように見える。
【０００８】
ところが、上記対策では、回転円板の停止が検知された後に、モータの駆動が停止されるため、その回転円板が停止してからモータの駆動が停止するまでには相当の時間が掛かる。これにより、回転円板が停止した時においては、モータには依然として負荷が掛かると共に、過電流が流れるという問題が生じていた。また、強度の弱いモールド品等がモータの周辺機構に採用された場合には、上記負荷によりモータの周辺機構が直ぐに破損するという問題が生じていた。
【０００９】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、コインが詰まることにより回転円板が停止した際に、モータに負荷が掛からないようにすると共に、モータに過電流が流れるのを防止することのできるコイン払出装置を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願に係る発明は、上記課題を解決するために、複数のコイン（例えば、コイン５００）を収容するバケット（例えば、バケット１００）と、バケットの底部に配置され、コインを受け入れる開口が環状に複数形成された回転円板（例えば、回転円板２００）と、回転円板を回転駆動する駆動手段（例えば、モータ２６０）とが配備され、駆動手段で回転円板を回転させて、開口に受け入れられたコインを順次払い出すコイン払出装置であって、駆動手段の駆動軸と回転円板の回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合に、駆動手段から回転円板に伝達される回転を制限する伝達制限手段（例えば、トルクリミッター２５８）を有しており、前記駆動手段は、一端が前記回転円板の中心部分に圧入されて前記回転円板に固定される回転軸を回転中心とする従動ギヤと、前記従動ギヤに歯合する駆動ギヤと、前記駆動ギヤが一端に設けられた駆動軸を備えるモータとで構成されており、前記伝達制限手段は、前記従動ギヤに取り付けられ、かつ、前記回転軸に勘合されたトルクリミッターで構成されており、前記駆動ギヤは、前記従動ギヤに比べて歯数が少なく形成されており、前記トルクリミッターは、前記回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えない場合には、前記回転軸と一体的に回転して、前記モータから前記回転円板に伝達される回転を空転させないようにすると共に、前記回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合には、前記回転軸とは別々に回転して、前記モータから前記回転円板に伝達される回転を空転させることを特徴とする。
【００１１】
このような本発明によれば、駆動手段の駆動軸と回転円板の回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合に、駆動手段から回転円板に伝達される回転を制限する伝達制限手段が備えられたため、コインが詰まることにより回転円板が停止した際に、モータに負荷が掛からないようにすることができると共に、モータに過電流が流れるのを防止することができる。
【００１２】
すなわち、駆動手段の駆動軸と回転円板の回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合には、伝達制限手段は、駆動手段から回転円板に伝達される回転を空転させる。この回転が空転することにより、上記モータの駆動軸には負荷が余り掛からなくなる。また、モータの駆動軸に負荷が余り掛からないため、モータに流れる過電流が低減される。
【００１３】
なお、駆動手段の駆動軸と回転円板の回転軸との間に、複数の中間ギヤ（例えば、アイドルギヤ）が組み込まれている場合には、伝達制限手段は、その中間ギヤのいずれかに配設されてもよい。更に、伝達制限手段であるトルクリミッターは、駆動手段の回転を回転円板に伝達する従動ギヤと一体形成されており、従動ギヤごと回転円板の回転軸に勘合されていてもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（コイン払出装置の基本構成）
本発明に係るコイン払出装置１について図面を参照しながら説明する。図１は、コイン払出装置１の一例を示す斜視図である。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態に係るコイン払出装置１は、バケット１００と、回転円板２００と、基台３００とから構成される。バケット１００は、複数のコイン５００を収容するものである。このバケット１００は、基台３００に取付ネジ４００を介して脱着自在に取り付けられている。
【００１６】
基台３００は、所定の角度で斜めに形成された枠体から構成されている。この基台３００の上部には、上記バケット１００及び上記回転円板２００等が配設されている。コイン排出開口６００は、回転円板２００の開口２１１に受け入れられたコイン５００を排出する排出口である。このコイン排出開口６００は、その背後に於いてバケット１００の内部と連通している。
【００１７】
図２は、回転円板２００及びその周辺の構造を示す図である。図２に示すように、上面にはモータ２６０で駆動される回転円板２００が取り付けられている。回転円板２００には、円形状の開口２１１が環状に所定のピッチで、例えば４〜８個程度形成されている。この回転円板２００の下面には、円形のコイン受け板２１２が取り付けられている。
【００１８】
回転円板２００とコイン受け板２１２との間には、コイン送出ガイド板２１３が固定されている。このコイン送出ガイド板２１３は、爪車状に形成され、回転円板２００に形成された開口２１１の数と同じ数のガイド爪２１４を有する。この回転円板２００の周囲には、外側ガイド板２２０が取り付けられている。
【００１９】
この外側ガイド板２２０は、中央部に回転円板２００の径よりも少し小さい円弧状のコインガイド面２１５が形成されている。上記開口２１１を通ってコイン受け板２１２に支持されたコイン５００は、ガイド爪２１４に保持され、回転円板２００の回転により、回転円板２００の中心軸から離れる方向（コインガイド面２１５に当接する方向）に送り出される。
【００２０】
図３は、コイン排出部２３０の機構を示す図である。図３に示すように、コイン排出部２３０は、固定ローラ２３１と、可動ローラ２３２と、外側可動ローラ２３３とを備えている。このコイン排出部２３０は、コイン排出開口６００の近傍に配設されている。
【００２１】
可動ローラ２３２及び外側可動ローラ２３３は、コイン５００の押圧によりコイン排出開口６００を開閉するものである。これらの可動ローラ２３２及び外側可動ローラ２３３は、コイルバネのような付勢手段によりコイン排出開口６００を閉じる方向に付勢されている。
【００２２】
図３に示すように、コイン５００がコイン排出開口６００（図２参照）の開口に到達すると、コイン５００は、ガイド爪２１４の移動に伴なって、可動ローラ２３２及び外側可動ローラ２３３の位置を変位（図３に示す実線部分）させる。このコイン５００は、可動ローラ２３２の位置を変位させることにより、コイン排出開口６００を開状態にすることができる。なお、図３に示す点線部分は、可動ローラ２３２及び外側可動ローラ２３３が変位する前の状態を示すものである。
【００２３】
上記ガイド爪２１４の先端がコイン５００に接すると、同時にコイン５００は可動ローラ２３２及び外側可動ローラ２３３を乗り越えた位置になる。これにより、コイン５００はガイド爪２１４の押し出し作用を受けなくなり、可動ローラ２３２の付勢手段により、勢いよく排出される。
【００２４】
コイン排出部２３０の背後には、センサ（図示せず）と、コイン排出制御部（図示せず）とが配設されている。センサは、コイン排出開口６００を通過するコイン５００を検知するものである。コイン排出制御部は、コイン払出装置１の全体を制御するものである。このコイン排出制御部は、コイン５００を所定枚数分払い出させる命令信号が入力された場合には、モータ２６０を回転駆動させる。これにより、コイン排出開口６００からはコイン５００が一枚づつ排出される。
【００２５】
その後、コイン排出制御部は、センサからの検出信号により、コイン５００の払い出し枚数をカウントする。この払い出し枚数のカウントが所定の枚数に達したときは、コイン払出制御部は、モータ２６０の回転を瞬時に停止させる。
【００２６】
回転円板２００の周辺機構は以下に示す通りである。図４は、コイン払出装置１の断面を示す簡略的な斜視図である。図４に示すように、回転円板２００の周辺機構は、主に、回転円板２００の回転軸２５５を備える従動ギヤ２５６と、従動ギヤ２５６に歯合する駆動ギヤ２６１を備えるモータ２６０とが配設されている。なお、従動ギヤ２５６の回転軸２５５には、後述するトルクリミッター２５８が組み込まれている（図４の斜線部分）。
【００２７】
このモータ２６０の回転駆動により、駆動ギヤ２６１の回転が従動ギヤ２５６に伝達され、この回転が伝達された従動ギヤ２５６は、回転軸２５５を介して回転円板２００を回転させる。上記回転円板２００の周辺機構の詳細は以下の通りである。
【００２８】
図５は、回転円板２００の詳細な周辺機構を示す図である。図５に示すように、カバー２２１の中心部に形成された開口の内側には、回転円板２００が配設される。この開口の内側に配設された回転円板２００の中心部分にある穴２１６には、取付ユニット２４０を介して、従動ギヤ２５６の回転軸２５５が圧入されている。この従動ギヤ２５６の回転軸２５５が穴２１６に圧入されることにより、回転円板２００は固定される。なお、回転円板部２００に配設される細かな各部（例えば、外側ガイド板２２０等）は省略する。
【００２９】
取付ユニット２４０は、カバー２２１、回転円板２００、後述するギヤユニット２５０等を固定部材で取り付けるためのものである。この取付ユニット２４０には、図５に示すように、貫通口２４２と、ギヤユニット固定部２４１とが配備されている。貫通口２４２は、従動ギヤ２５６の回転軸２５５を挿入させる開口部である。この開口部に挿入された回転軸２５５は、回転円板２００の穴２１６に圧入される。
【００３０】
ギヤユニット固定部２４１は、ギヤユニット本体２５１に形成された凹部２５７に嵌め込まれることにより、ギヤユニット２５０を固定する部材である。具体的には、図５に示すように、各ギヤユニット固定部２４１の先端には爪が形成されている。この３つの爪が凹部２５７に嵌め込まれることにより、ギヤユニット２５０が取付ユニット２４０に固定される。
【００３１】
前記ギヤユニット２５０は、従動ギヤ２５６及び駆動ギヤ２６１を適切な位置関係となるように収容するものである。このギヤユニット２５０の外側は、ギヤユニット本体２５１と、側板２５２とから構成されている。この側板２５２には、穴２５３と、穴２５４とが配設されている。
【００３２】
穴２５３は、従動ギヤ２５６の回転軸２５５を回転可能に軸支するものである。この穴２５３と向かい合う位置には回転軸２５５を挿入する穴２５９がギヤユニット本体２５１の側面に配設されている。回転軸２５５の一端が穴２５３に軸支され、回転軸２５５の他端が穴２５９，貫通口２４２を介して穴２１６に固定される。
【００３３】
穴２５４は、モータ２６０の駆動軸を挿入するものである。この穴２５４に挿入された駆動軸の先端には、駆動ギヤ２６１が圧入されている。この駆動ギヤ２６１は、図５に示すように、従動ギヤ２５６に接触すると共に、従動ギヤ２５６の回転軸２５５と同一の軸心となるような位置関係に配置されている。
【００３４】
図６は、トルクリミッター２５８を示す斜視図である。図７は、トルクリミッター２５８を示す断面図である。トルクリミッター２５８は、モータ２６０の駆動軸と回転円板２００の回転軸２５５（換言すると従動ギヤ２５６の回転軸２５５）との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合に、モータ２６０から回転円板２００に伝達される回転を制限する伝達制限手段である。
【００３５】
本実施形態に係るトルクリミッター２５８は、駆動ギヤ２６１の回転を回転円板２００に伝達する従動ギヤ２５６と一体形成されており、回転円板２００の回転軸２５５に勘合されている。
【００３６】
具体的には、図６及び図７に示すように、このトルクリミッター２５８の外周には、従動ギヤ２５６が形成されている。また、トルクリミッター２５８は、回転軸２５５に圧入されている。なお、トルクリミッター２５８と回転軸２５５との間には潤滑油が封入されている。
【００３７】
モータ２６０の駆動軸の先端に配置された駆動ギヤ２６１は、従動ギヤ２５６に接触している。したがって、モータ２６０の駆動軸に生ずる回転トルクは、そのまま従動ギヤ２５６の回転軸２５５に伝達される。もし、回転円板２００にあるコイン５００が詰まり、従動ギヤ２５６の回転軸２５５がモータ２６０の駆動軸に生ずる回転トルクによって回転しない場合には、この従動ギヤ２５６の回転軸２５５とモータ２６０の駆動軸との間には所定の負荷（負荷トルク）が掛かる。言換えると、従動ギヤ２５６の回転軸２５５と、モータ２６０の駆動軸と同様の動力が掛かるトルクリミッター２５８との間には所定の負荷トルクが掛かることになる。
【００３８】
この回転軸２５５とトルクリミッター２５８との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えない場合には、トルクリミッター２５８と回転軸２５５とは一体的に回転する。つまり、トルクリミッター２５８は、モータ２６０から回転円板２００に伝達される回転を空転させないようにする。
【００３９】
これに対して、回転軸２５５とトルクリミッター２５８との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合には、トルクリミッター２５８と回転軸２５５とは別々に回転する。すなわち、トルクリミッター２５８は、モータ２６０から回転円板２００に伝達される回転を空転させる。
【００４０】
これにより、トルクリミッター２５８は、上記負荷トルクが一定トルクを越えない場合には、モータ２６０から発生する回転をそのまま回転円板２００に伝達する性質を有する。一方、トルクリミッター２５８は、負荷トルクが一定トルクを越えた場合には、モータ２６０から回転円板２００に伝達される回転を制限する性質を有する。
【００４１】
図８（ａ）は、コイン５００が詰まることにより回転円板２００が停止（ロック）した際の時間に対するモータ２６０の電流値を示す図である（トルクリミッター２５８が配設されていない場合）。図８（ｂ），図９（ａ）及び（ｂ）は、コイン５００が詰まることにより回転円板２００が停止（ロック）した際の時間に対するモータ２６０の電流値を示す図である（トルクリミッター２５８が配設されている場合）。
【００４２】
図８（ａ）では、コイン５００が詰まった時から電流値が約５．７Ａまで上昇し、その後電流値が一旦下がるが、再び電流値が上昇して定常値（約７．１６Ａ）となる。これは、コイン５００が詰まったことにより、回転円板２００の回転が停止（ロック）したため、モータ２６０を駆動する駆動回路に過電流が流れていることを意味する。
【００４３】
この図８（ａ）に示す定常値（約７．１６Ａ）は、トルクリミッター２５８が配設されていることを条件とする図８（ｂ）及び図９の定常値（約１．４４Ａ〜２．７８Ａ）と比較すると、明らかに大きいことが分かる。言い換えると、トルクリミッター２５８が配設されている（図８（ｂ），図９（ａ）及び（ｂ））ときの方が、トルクリミッター２５８が配設されていない（図８（ａ））ときよりも、上記定常値を低く抑えることができる。すなわち、トルクリミッター２５８は、回転円板２００のロック時においてモータ２６０の駆動軸に掛かる負荷を軽減させると共に、モータ２６０に流れる過電流を低減させることができる。
【００４４】
また、図８（ｂ），図９（ａ）及び（ｂ）は、トルクリミッター２５８における滑りトルクの設定値を段階的に大きくしたときの時間に対するモータ２６０の電流値を示す図でもある。図８（ｂ），図９（ａ）及び（ｂ）における滑りトルクの設定値は、それぞれ７．８ｋｇｆ・ｃｍ，１１．２ｋｇｆ・ｃｍ，１４．８ｋｇｆ・ｃｍである。
【００４５】
図８（ｂ），図９（ａ）及び（ｂ）を見て分かるように、滑りトルクの設定値が小さくなる（１４．８ｋｇｆ・ｃｍ→１１．２ｋｇｆ・ｃｍ→７．８ｋｇｆ・ｃｍ）に従って、電流の定常値が小さくなる（２．７８Ａ→２．１４Ａ→１．４４Ａ）ことが分かる。これにより、トルクリミッター２５８における滑りトルクの設定値がある程度小さい方が、大きい滑りトルクの設定値よりも、上記定常値を低く抑えることができる。すなわち、滑りトルクの設定値がある程度小さい方が、大きい滑りトルクの設定値よりも、回転円板２００のロック時においてモータ２６０の駆動軸に掛かる負荷を軽減させると共に、モータ２６０に流れる過電流を低減させることができる。
【００４６】
（コイン払出装置による作用及び効果）
このような本願に係る発明によれば、モータ２６０の駆動軸と回転円板２００の回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合には、トルクリミッター２５８は、モータ２６０から回転円板２００に伝達される回転を空転させる。したがって、トルクリミッター２５８は、上記伝達される回転を空転させることにより、モータ２６０の駆動軸に負荷を掛けさせないようにすることができる。
【００４７】
また、モータ２６０の駆動軸には負荷が余り掛からないため、トルクリミッター２５８は、モータ２６０に流れる過電流を低減させることができる。更に、上記負荷が余り掛からないため、モータ２６０の駆動系（例えば、駆動ギヤ２６１）には、強度の低いモールド品の採用が可能となる。この結果、駆動系のコストが更に低減される。
【００４８】
（変更例）
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、モータ２６０と回転円板２００の回転軸との間に、複数の中間ギヤ（例えば、アイドルギヤ）が組み込まれている場合には、トルクリミッター２５８は、その複数の中間ギヤのいずれかに配設されてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、コインが詰まることにより回転円板が停止した際に、モータに負荷が掛からないようにすることができ、更にモータに過電流が流れるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るコイン払出装置を示す外観図である。
【図２】本実施形態における回転円板及び回転円板の周辺機構を示す図である。
【図３】本実施形態におけるコイン排出部の機構を示す図である。
【図４】本実施形態におけるコイン払出装置の断面を示す図である。
【図５】本実施形態におけるコイン払出装置の要部を分解して示す斜視図である。
【図６】本実施形態にけるトルクリミッターが従動ギヤに組み込まれている様子を示す図である（その１）。
【図７】本実施形態にけるトルクリミッターが従動ギヤに組み込まれている様子を示す図である（その２）。
【図８】本実施形態における回転円板が停止した際の時間に対する電流の特性を示す図である（その１）。
【図９】本実施形態における回転円板が停止した際の時間に対する電流の特性を示す図である（その２）。
【符号の説明】
１…コイン払出装置、１００…バケット、２００…回転円板、２１１…開口、２１２…板、２１３…コイン送出ガイド板、２１４…ガイド爪、２１５…コインガイド面、２１６…穴、２２０…外側ガイド板、２２１…カバー、２３０…コイン排出部、２３１…固定ローラ、２３２…可動ローラ、２３３…外側可動ローラ、２４０…取付ユニット、２４１…ギヤユニット固定部、２４２…貫通口、２５０…ギヤユニット、２５１…ギヤユニット本体、２５２…側板、２５３，２５４…穴、２５５…回転軸、２５６…従動ギヤ、２５７…凹部、２５８…トルクリミッター、２５９…穴、２６０…モータ、２６１…駆動ギヤ、３００…基台、４００…取付ネジ、５００…コイン、６００…コイン排出開口

Claims (2)

1. 複数のコインを収容するバケットと、該バケットの底部に配置され、前記コインを受け入れる開口が環状に複数形成された回転円板と、前記回転円板を回転駆動する駆動手段とが配備され、前記駆動手段で前記回転円板を回転させて、前記開口に受け入れられた前記コインを順次払い出すコイン払出装置であって、
   前記駆動手段の駆動軸と前記回転円板の回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合に、前記駆動手段から前記回転円板に伝達される回転を制限する伝達制限手段を有しており、
   前記駆動手段は、一端が前記回転円板の中心部分に圧入されて前記回転円板に固定される回転軸を回転中心とする従動ギヤと、前記従動ギヤに歯合する駆動ギヤと、前記駆動ギヤが一端に設けられた駆動軸を備えるモータとで構成されており、
   前記伝達制限手段は、前記従動ギヤに取り付けられ、かつ、前記回転軸に勘合されたトルクリミッターで構成されており、
   前記駆動ギヤは、前記従動ギヤに比べて歯数が少なく形成されており、
   前記トルクリミッターは、前記回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えない場合には、前記回転軸と一体的に回転して、前記モータから前記回転円板に伝達される回転を空転させないようにすると共に、前記回転軸との間に生ずる負荷トルクが一定トルクを越えた場合には、前記回転軸とは別々に回転して、前記モータから前記回転円板に伝達される回転を空転させる、
   ことを特徴とするコイン払出装置。
2. 前記トルクリミッターは前記従動ギヤと一体形成されており、前記従動ギヤごと前記回転円板の回転軸に勘合されることを特徴とする請求項１記載のコイン払出装置。

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