JP4930238B2 - 紙幣集積機構 - Google Patents

Description

本発明は、現金自動取引装置等の自動取引装置に設けられ、紙幣の端を揃えて集積させるようにした紙幣集積機構に関する。

従来の紙幣集積機構は、紙幣集積部に搬送した全ての金種の紙幣を立位の状態でリング集積ベルトに衝突させることで、リング集積ベルトが撓んで紙幣を受止めると共に、リング集積ベルトの走行によって紙幣を可動板側に寄せて、舌片ローラによって紙幣の後端を可動板側に叩き、寄せ舌片車によって紙幣の前端を叩くことで紙幣を立位の状態のまま集積するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１３２６２８号公報（段落「００２７」−段落「００３１」、第１２図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、寄せ舌片車の舌片が紙幣を巻き上げて、他の集積済み紙幣の上方に入り込む胴上げ状態を防止するための舌片押さえガイドを設けて、胴上げ状態の発生前に舌片押さえガイドで舌片を折りたたむようにしているが、異なった金種の紙幣を集積する場合に、最も短手方向の長さが短い紙幣に対して寄せ舌片車の舌片が届かないことがあり、寄せ舌片車が十分に機能せず、紙幣がリング集積ベルト側に倒れ込み、リング集積ベルトに触れてしまうとリング集積ベルトの走行につられて他の集積した紙幣の上方に持ち上げられて結果として胴上げ状態となってしまうという問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するための手段を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、水平方向に移動可能な可動板に沿って紙幣を立位の状態で集積する紙幣集積部と、該紙幣集積部に下方から紙幣を送りこむ送り込み部と、前記可動板と対向するように前記送り込み部の上方に配置され、前記紙幣集積部に送り込まれた紙幣を受け止めて前記可動板側に移動させる回転可能なリングベルトとを備えた紙幣集積機構において、前記リングベルトと並行に設けられ、前記リングベルトにより可動板側に移動する紙幣の上方への移動を制動する湾曲面を有する制動部材を設け、前記送り込み部から放出された紙幣の先端を、前記リングベルトおよび前記制動部材の双方に衝突させて前記紙幣集積部に立位で集積することを特徴とする。

これにより、本発明は、リングベルトおよび制動部材の方に倒れ込んできた集積済み紙幣を制動部材で確実に支えて倒れてしまうのを防止すると共に、その倒れこんできた紙幣がリングベルトの回転によって持ち上げられてしまう胴上げ状態の発生を防止することができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明による紙幣集積機構の実施例について説明する。

図１は実施例１の紙幣集積機構を示す側面図、図２は実施例１のリングベルト及び制動部材の配置の様子を示す斜視図である。
図１において、１は紙幣集積部であり、紙幣の長手方向の一辺を下に向けた立位の状態で、全ての金種の紙幣を集積する。
２はフィードローラであり、後述するリバースローラ３とかみ合う溝が形成されており、図示しない動力伝達機構によって図１において時計方向、反時計方向の両方向に回転可能になっている。

３はリバースローラであり、フィードローラ２と対向する位置に互いの溝を凸部がかみ合うように配置され、紙幣を分離するときに２枚以上の紙幣を同時に繰出さないように図示しない動力伝達機構によって図１において時計方向に回転可能となっている。
４は送り込み部であり、フィードローラ２とリバースローラ３によって構成されて、紙幣の先端が可動板６の方へ垂れ下がらないよう、フィードローラ２とリバースローラ３の互いにかみ合う溝と凸部によって紙幣を挟持して紙幣を波形にして剛性を高めた状態にして、紙幣集積部１に送り込む機能を有している。

６は可動板であり、フィードローラ２およびリバースローラ３で搬送されて紙幣集積空間に排出された紙幣が立位した状態で集積させる位置（図１に示すフィードローラ２およびリバースローラ３より右側）に設置され、図示しない駆動機構によって水平方向に往復移動可能に構成されて紙幣の集積時には紙幣集積空間を確保するように動作する。
７は舌片ローラであり、弾性を有する天然ゴムや合成ゴム等の弾性部材で放射状に設けられた複数の舌片を持った構造であり、リバースローラ３と同軸に設けられて図１において時計回り、つまり紙幣を可動板６側に移動させる方向に回転する。

８は収納底部ガイド面であり、紙幣が立位で集積する底面としてのガイド面であって、このガイド面に沿って紙幣が集積する。
９は収納ガイド側板であり、可動板６に対向する位置に設けられており、これによって可動板６との間に紙幣を集積する紙幣集積空間が設けられるようになっている。
また、収納ガイド側板９には、後述する制動部材１５を取り付けるためのコの字状の固定部９ａを備え、さらに可動板６との対向面側に制動部材１５が突出するための切欠きが設けられている。

１０はリングベルトであり、無端状のベルトであって、フィードローラ２の上方に位置するように配され、駆動ローラ１１とアイドルローラ１２に巻き掛けて走行可能に支持されており、紙幣と衝突する外側の表面には凹凸が設けられ、搬入される紙幣の先端が衝突したときに紙幣が滑らないように構成されている。
なお、図２に示すようにリングベルト１０と後述の制動部材１５は、紙幣の長手方向の辺に平行に交互に複数配されるものとする。

１５は制動部材であり、ポリイミド樹脂製等の弾性のある薄膜板を対称形な弓形に湾曲させた状態で、その湾曲面の頂点が可動板６と対向するように両端部を螺子で収納ガイド側板９の固定部９ａに固定するようにして、Ｕ字形状に構成される。
上記のように制動部材１５を最も安定な系である対称形となるようにして湾曲させたので、外力によって変形しても元のＵ字形状に戻る復帰力が生まれる。

ここで、図３は制動部材の大きさを示す説明図であって、以下に制動部材１５の詳細な説明を示す。
図３において、Ｘは制動部材１５の湾曲面の頂点から固定されている端部の手前までの横方向の長さを示し、Ｙは制動部材１５の縦方向の長さを示している。
ここで、送り込み部４で挟持されて紙幣集積空間に放出された紙幣が制動部材１５に衝突したときに、その紙幣が受ける制動部材１５からの反力は、制動部材１５の横方向の長さＸが縦方向の長さＹよりも小さい場合、その差が開くに従って、縦方向の反力は大きくなり、横方向の反力は小さくなる。

一方、横方向の長さＸが縦方向の長さＹよりも大きい場合には、その差が開くに従って縦方向の変位に対する反力は小さくなるが、横方向の反力はＸ＝Ｙのときを最大とし、それ以降はあまり変化しないものとなっている。ただしＸとＹの比が大きすぎる場合はこの限りではなくなる。
なお、制動部材１５は、集積済み紙幣が倒れるのを防止するために横方向からの力に対しては紙幣の自重を支えられるのに十分な剛性をもち、一方で紙幣集積空間に放出された紙幣を確実に立位の状態で集積させるように縦方向へは柔軟に変形できることが求められ、このことから横方向の長さＸと縦方向の長さＹとの関係はＸ＞Ｙとなる。

さらに制動部材１５が既に集積した紙幣が倒れないように支えとして機能するために、集積した紙幣の短手方向の長さを図１に示すＬとし、下端を中心に倒れたときの紙幣上端の位置を示す軌道円を想定したときに、その軌道円の円弧が制動部材１５の湾曲面よりも内側を通るよう、横方向の長さＸと縦方向の長さＹそれぞれの長さを定めるようにする。
加えて制動部材１５は、集積済み紙幣が倒れてリングベルト１０に触れることで、その紙幣がリングベルト１０の回転によって持ち上がって集積した他の紙幣の上方に持ち上がってしまう胴上げ状態を防止するため、図１に示すように側方から見たときに湾曲面がリングベルト１０の曲面の軌道と重なるようにして並行する位置に合わせて配する。

上述した構成の作用について説明する。
紙幣を紙幣集積部１に集積するときは、図示しない搬送路によって搬送され、フィードローラ２とリバースローラ３とによって挟持した紙幣を紙幣集積部１の紙幣集積空間に放出する。
図４は放出された紙幣が集積する様子を示す説明図であり、（ａ）は紙幣が放出されてリングベルト１０に衝突した様子であり、（ｂ）は紙幣の後端が収納底部ガイド面８に揃えられている様子であり、（ｃ）紙幣の前端が可動板６側に移動する様子であり、（ｄ）は次の紙幣が搬送されてきた様子を示している。

放出された紙幣は、図４（ａ）に示すように、送り込み部４の上方にあるリングベルト１０および制動部材１５の衝突し、これによってリングベルト１０は紙幣のもつ運動エネルギーによって撓み、さらにその紙幣によって制動部材１５が押し上げられた状態となる。
次に紙幣後端がフィードローラ２とリバースローラ３から放出されると紙幣の持つ運動エネルギーに対して、リングベルト１０、制動部材１５の変形によって蓄積された弾性エネルギーが釣り合うところで紙幣の上昇は停止し、図４（ｂ）に示すように紙幣後端が舌片ローラ７によって可動板６の側へ叩かれて寄せられる。

また、図４（ｃ）に示すように紙幣先端はリングベルト１０の撓みがアイドルローラ１２から与えられる駆動力により巻き取られるに従って可動板６の側へ移動し、それに伴って押し上げられていた制動部材１５も元の対称形のＵ字形状に復帰していく。
そして、制動部材１５の復帰に合わせて紙幣が立位の状態で既に集積された紙幣に重なるように集積し、その際に図４（ｄ）に示すように次に集積される紙幣が紙幣集積空間に侵入してくるようになる。

このときに、集積された紙幣が制動部材１５側に傾いても、紙幣が制動部材１５の湾曲面と接触することで、リングベルト１０の回転によって持ち上がるのを防止する。
さらに、そのときに次の紙幣が紙幣集積空間に放出されてリングベルト１０および制動部材１５に衝突してリングベルト１０および制動部材１５を押し上げてしまったとき、集積済みの傾いた紙幣はリングベルト１０の側に倒れこもうとするが、紙幣の集積速度が十分速いため、倒れるよりも先に次の紙幣の集積が完了し、また制動部材１５は十分な弾性と応答性を持ち、紙幣１枚集積するごとに元の位置へと復帰するので紙幣の倒れを押えることが可能となる。

ここで、何らかの要因で一時的に集積済みの紙幣が端部が制動部材１５の下方に入り込んでしまったときに、その紙幣が再び立位の状態で集積される様子を説明する。
図５は集積した紙幣を倒れかけた状態から立位の状態に戻す様子を示す説明図であって、（ａ）は紙幣が制動部材に倒れかかった様子であり、（ｂ）は倒れかかった紙幣が戻される様子であり、（ｃ）は立位の状態に戻った様子を示している。

集積された紙幣が図５（ａ）に示すように紙幣がリングベルト１０および制動部材１５の下方に入り込んでしまったとき、リングベルト１０はその紙幣によって押し上げられた箇所が撓んだ状態となり、制動部材１５は紙幣に押し上げられた状態となる。
リングベルト１０は回転しているので、下方に入り込んだ紙幣端部を可動板６の方に移動させ、また制動部材１５も元の形状へ戻ろうとする復帰力が生じ、リングベルト１０の回転と制動部材１５の復帰力とにより、図５（ｂ）に示すように当該紙幣を立位の状態に戻すようになる。

このとき、制動部材１５は湾曲面がリングベルト１０の軌道と重なるように並行する位置にあるため、倒れかけた紙幣がリングベルト１０の下方に入ってしまっても当該紙幣の上方に位置するので、倒れかけた紙幣に対して蓋のように機能することで、リングベルト１０の回転で倒れかけた紙幣が持ち上げられてしまうことを防止することできる。
そして、図５（ｃ）に示すように次の紙幣が搬送されてきた際には、下方に入り込んでいた紙幣が他の集積済みの紙幣に重なって集積される状態となる。

以上説明したように、本実施例では、制動部材を備えてその制動部材が紙幣の上方への移動を制動するように機能することで、リングベルトおよび制動部材の方に倒れ込んできた集積済み紙幣を制動部材で支えて立位の状態が崩れるのを防止すると共に、その倒れこんできた紙幣がリングベルトの回転によって持ち上げられてしまう胴上げ状態の発生を防止することができるという効果を得ることができる。

また、短手長さが異なる紙幣を集積した場合にも、制動部材をＵ字形状としたことで、一般的な片持ち梁の板バネなどの弾性体と比べて紙幣の短手長さを許容できる範囲が広くなるので、紙幣が傾いて倒れ込んできても確実に制動部材で支えることができる。
さらに、制動部材をＵ字形状としたことで、片持ち梁の板バネなどの弾性体では変位と反力が比例するため、最大紙幣の集積時における反力が大きくなり過ぎ集積の妨げとなるが、紙幣の衝突等による変形に対して復帰力が大きく変化することは無くなり、より自由度の高い配置が可能となる。

実施例１の紙幣集積機構を示す側面図 実施例１のリングベルト及び制動部材の配置の様子を示す斜視図 制動部材の大きさを示す説明図 放出された紙幣が集積する様子を示す説明図 集積した紙幣を倒れかけた状態から立位の状態に戻す様子を示す説明図

符号の説明

１ 紙幣集積部
２ フィードローラ
３ リバースローラ
４ 送り込み部
６ 可動板
７ 舌片ローラ
８ 収納底部ガイド面
９ 収納ガイド側板
９ａ 固定部
１０ リングベルト
１１ 駆動ローラ
１２ アイドルローラ
１５ 制動部材

Claims (2)

1. 水平方向に移動可能な可動板に沿って紙幣を立位の状態で集積する紙幣集積部と、前記紙幣集積部に下方から紙幣を送りこむ送り込み部と、前記可動板と対向するように前記送り込み部の上方に配置され、前記紙幣集積部に送り込まれた紙幣を受け止めて前記可動板側に移動させる回転可能なリングベルトとを備えた紙幣集積機構において、
   前記リングベルトと並行に設けられ、前記リングベルトにより可動板側に移動する紙幣の上方への移動を制動する湾曲面を有する制動部材を設け、
   前記送り込み部から放出された紙幣の先端を、前記リングベルトおよび前記制動部材の双方に衝突させて前記紙幣集積部に立位で集積することを特徴とする紙幣集積機構。
2. 請求項１に記載の紙幣集積機構において、
   前記制動部材の湾曲面は、前記リングベルトの曲面とほぼ同一の曲面を成すように形成されていることを特徴とする紙幣集積機構。