JP4941529B2 - 羽根車機構及び羽根車機構を用いた集積装置 - Google Patents

Description

本発明は、羽根車機構及び羽根車機構を用いた集積装置に関する。より詳しくは、本発明は、放射状に羽根を設けた羽根車を回転軸に取り付けた羽根車機構に関し、特に紙葉状の媒体を集積する集積装置に用いられる羽根車機構に関する。

たとえば、現金自動預払い機（ＡＴＭ：Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）では、入金取引の際、紙幣投入口から投入された紙幣を搬送して集積部に集積し、出金取引の際、紙幣を集積部から繰り出し紙幣投入口まで搬送する。このような紙葉状の媒体を集積したり繰り出したりする集積繰り出し装置には羽根車機構が設けられていて、その回転動作により媒体がスムーズに集積及び繰り出しされるようになっている（たとえば、特許文献１を参照。）。

図８は、特許文献１に開示された差動式部分羽根車機構を用いた紙幣（媒体）集積繰り出し装置の要部構成を示す側面図であり、図８は紙幣集積時の状態を示した集積繰り出し装置の模式図である。図９は、差動式部分羽根車機構の斜視図であり、図１０は、図８の集積繰り出し装置９０を１−１側から見た正面図である。

集積繰り出し装置９０は、紙幣収納容器９１を有している。紙幣収納容器９１内の上方側にはステージ９２が配設され、紙幣Ｐが搬送路９３を通ってステージ９２上に集積されるようになっている。ステージ９２は昇降可能に設けられていて、該ステージの背面側には紙幣を止めるビルストッパ９４が設けられている。ピッカアーム９５の一端はピッカローラ９６を回転可能に軸支している。ピッカアーム９５の他端にはフィードローラ９７の回転軸がその回転を受けないように取り付けられている。

無端状の駆動ベルト９８は、フィードローラ９７の回転軸に取り付けられた歯付きのプーリとピッカローラ９６の軸に取り付けられた同じ歯数の歯付きプーリに掛け渡されていて、この駆動ベルト９８によりフィードローラ９７の回転がピッカローラ９６に伝達される。

リバースローラ９９は、フィードローラ９７とともに紙幣収納容器９１の紙幣出入口付近に配置されている。図１０に示したように、フィードローラ９７は上側の回転軸Ｒａ１に２個設けられ、リバースローラ９９は下側の回転軸Ｒａ２に２個設けられている。フィードローラ９７とリバースローラ９９とは、それぞれ外周全域に亘る溝を有しており、互いの溝により非接触状態で噛み合わされている。

紙幣Ｐは、集積繰り出し装置９０の図示しない紙幣投入口から投入され、フィードローラ９７と同軸に配置された搬送ローラ１０１（図１０参照）とプレッシャローラ１０２（図８参照）とを用いて把持しながら搬送され、搬送路９３（図８参照）からステージ９２に集積される。

回転軸Ｒａ２には、紙幣収納部９１の紙幣出入口側でリバースローラ９９の両側に羽根車機構Ｆが配置される。紙幣収納容器９１の紙幣出入口側には、羽根車機構Ｆに設けられた羽根の先端を紙幣収納容器９１に入り込ませるための溝又は穴等が設けられている。

羽根車機構Ｆは、図９に示したように、回転軸Ｒａ２に固定されて回転軸Ｒａ２と一体に回転する固定式羽根車１１９、及び回転軸Ｒａ２に回転可能に固定された可動式羽根車１２９を有している。固定式羽根車１１９及び可動式羽根車１２９には、それぞれ外周に約半分の範囲で複数枚の弾力性（可撓性）を有する羽根１１９ａ，１２９ａがそれぞれ放射状をなすように設けられており、可動式羽根車１２９には突起１２９ｂ、１２９ｃが形成されている。

なお、紙幣検知センサ１０３は、搬送路９３を通過する紙幣Ｐを光学的に検知するセンサであり、上面センサ１０４は、ステージ９２上の最上位の紙幣Ｐを光学的に検知するセンサである。

上記羽根車機構Ｆの動作について、図１１を参照しながら説明する。図１１（ａ）は、回転軸Ｒａ２を停止した状態を示し、この状態では固定式羽根車１１９及び可動式羽根車１２９の羽根１１９ａ、１２９ａが回転軸Ｒａ２の外周のほぼ半分の範囲に位置している。

回転軸Ｒａ２が時計回りに回転し始めると、図１１（ｂ）に示したように、固定式羽根車１１９及び可動式羽根車１２９が回転軸Ｒａ２の回転と一体となって回転し始める。図１１（ｃ）まで回転すると、固定式羽根車１１９及び可動式羽根車１２９がステージ９２上に積層された紙幣Ｐと接触し、接触負荷により可動式羽根車１２９の回転は回転せず、固定式羽根車１１９のみが回転軸Ｒａ２と一体となって時計回りに回転する。このようにして発生した固定式羽根車１１９と可動式羽根車１２９との位相のずれが、たとえば１８０°に達したとき、図１１（ｄ）に示したように固定式羽根車１１９と可動式羽根車１２９の羽根１１９ａ，１２９ａが回転軸Ｒａ２の全周に亘って放射状に回転する。この段階で可動式羽根車１２９の突起１２０ｂとピン１３０とが当接し（図９参照）、接触負荷より大きな回転力が可動式羽根車１２９に加わり、図１１（ｄ）に示したように、固定式羽根車１１９とともに可動式羽根車１２９が再び回転し始める。

所定位置で固定式羽根車１１９が回転を停止した後、図１１（ｅ）に示したようにステージ９２を下げると可動式羽根車１２９の羽根１２９ａと紙幣Ｐとの接触がなくなり、時計回りの方向に向けて発生しているスプリング１３１（図９参照）の力により可動式羽根車１２９が自重して時計回りに回転し（図１１（ｆ））、図１１（ａ）の収納状態に戻る。

特開２００９−１３２５１９号公報

しかしながら、上記羽根車機構Ｆでは、羽根車が固定式羽根車１１９及び可動式羽根車１２９の２つしかないため、紙幣Ｐを叩く動作を見かけ上連続的に行うためには、羽根を外周の約半分（上記では１３５°（＝４５°×３））の角度の範囲に亘って設ける必要がある。そして、紙幣の繰り出し時には、羽根が搬送路９３中に入り込まないように退避させるための十分な空間を設けなければならず、退避させるための空間を小さくしてしまうと、回転軸を駆動させるモータの停止のばらつきや羽根の変形等により、羽根が搬送路９３中に入り込んでしまうという課題が生じていた。

上記問題に鑑み、本発明は、紙葉状の媒体を集積する集積装置に用いられる羽根車機構の羽根の収納スペースを小さくすることが可能な、羽根車機構及び羽根車機構を用いた集積装置を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、紙葉状の媒体を集積する集積装置内の集積部の近傍に配置され、回転運動により前記媒体の集積を補助する羽根車機構であって、集積装置内の回転軸に固定され、周方向に複数の可撓性の羽根を有する固定式羽根車と、前記回転軸に回転可能に固定され、周方向に複数の可撓性の羽根を有する第１の可動式羽根車と、前記回転軸に回転可能に固定され、周方向に複数の可撓性の羽根を有する第２の可動式羽根車と、前記回転軸が第１の係合位置まで回転したとき前記回転軸と前記第１の可動式羽根車とを係合させることにより、前記第１の可動式羽根車を前記回転軸とともに回転させる第１の係合手段と、前記回転軸が第２の係合位置まで回転したとき前記回転軸と前記第２の可動式羽根車とを係合させることにより、前記第２の可動式羽根車を前記回転軸とともに回転させる第２の係合手段と、を有する羽根車機構が提供される。

かかる構成によれば、羽根車機構には、固定式羽根車、第１の可動式羽根車及び第２の可動式羽根車の３つの羽根車が設けられる。これにより、媒体の集積時、媒体を叩く動作を見かけ上部分的ではなく連続的に行うために、羽根は外周の約３分の１の範囲に設けられていればよい。よって、媒体の繰り出し時、外周の約３分の１に設けられた羽根を納めることができる収納スペースがあればよく、外周の半分程度に設けられた羽根を納める場合よりコンパクトに羽根を収納することができる。この結果、羽根の収納空間を小さくすることができ、この結果、集積装置を小型化することができる。また、羽根の収納空間をコンパクトにすることにより集積装置内の部品の配置を設計する際、設計の自由度を高めることができる。

前記固定式羽根車の複数の羽根、前記第１の可動式羽根車の複数の羽根及び前記第２の可動式羽根車の複数の羽根は、それぞれ周方向の１／３の範囲内に設けられていてもよい。

前記第１の可動式羽根車の羽根は、前記回転軸が前記第１の係合位置まで回転する間に前記集積部に接触して撓むことにより、前記第１の可動式羽根車と前記回転軸との間に回転のずれを生じさせ、前記第２の可動式羽根車の羽根は、前記回転軸が前記第２の係合位置まで回転する間に前記集積部に接触して撓むことにより、前記第２の可動式羽根車と前記回転軸との間に、前記第１の可動式羽根車と前記回転軸との間の回転のずれと異なる大きさの回転のずれを生じさせてもよい。

前記第１の係合手段及び前記第２の係合手段により前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車の回転を前記固定軸の回転に合わせたとき、前記固定式羽根車の羽根、前記第１の可動式羽根車の羽根及び前記第２の可動式羽根車の羽根が全周に亘って放射状に展開してもよい。

前記第１の可動式羽根車の羽根及び前記第２の可動式羽根車の羽根は、前記集積部の昇降により該集積部と接触しなくなったとき自重により回転し、前記固定式羽根車の羽根と同じ周方向の１／３の範囲内に収納されてもよい。

前記第１の係合手段は、前記回転軸に設けられた第１の突起と前記第１の可動式羽根車に設けられた第１の突出部とを当接することにより前記回転軸と前記第１の可動式羽根車とを係合させ、前記第２の係合手段は、前記回転軸に設けられた第２の突起と前記第２の可動式羽根車に設けられた第２の突出部とを当接することにより前記回転軸と前記第２の可動式羽根車とを係合させてもよい。

前記回転軸の軸方向に対して中央側に前記固定式羽根車を配置し、端部側に前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車を配置してもよい。

前記第２の可動式羽根車は一番外側に配置されていてもよい。

前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車を含むｎ個の可動式羽根車と、３６０°／（ｎ＋１）毎に存在する係合位置にて、前記回転軸と前記ｎ個の可動式羽根車のいずれかを係合させるｎ個の係合手段とを有し、前記ｎ個の可動式羽根車に設けられた複数の羽根は、それぞれ周方向の１／（ｎ＋１）の範囲内に設けられていてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の他の態様によれば、上記に記載された羽根車機構を用いて紙葉状の媒体を集積する集積装置であって、前記集積装置は、投入口から投入された媒体を搬送する搬送路と、該搬送路を搬送された媒体を集積する集積部とを有し、前記羽根車機構は、前記搬送路と前記集積部との間であって前記集積部の媒体出入口付近に配設され、前記媒体を前記搬送路から前記集積部に集積する際、前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車の回転運動によりそれぞれの羽根で前記媒体の後部を叩き、前記媒体の集積終了後、前記第１の可動式羽根車の羽根及び前記第２の可動式羽根車の羽根が前記集積部の昇降により該集積部と接触しなくなったとき自重により回転し、前記固定式羽根車の羽根と同じ周方向の１／３の範囲内に収納される集積装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、紙葉状の媒体を集積する集積装置に用いられる羽根車機構の羽根の収納スペースを小さくすることができる。

本発明の第１実施形態に係る羽根車機構の斜視図である。 同実施形態に係る可動式羽根車の分解斜視図である。 同実施形態に係る係合手段と羽根車の回転との関係を説明するための図である。 同実施形態に係る集積装置の構成、及び繰り出し時（図５（ａ））と集積時（図５（ｂ））の動作を説明するための図である。 同実施形態に係る羽根車の動作を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る羽根車機構の斜視図である。 同実施形態に係る集積装置の正面図のうち主にローラ部分を示した図である。 関連する羽根車機構を配置した集積装置の構成及び繰り出し時の動作を説明するための図である。 関連する羽根車機構の斜視図である。 関連する集積装置の正面図である。 関連する羽根車の動作を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、以下の説明では、便宜上、取り扱う媒体を紙幣として説明するが、紙葉状の媒体であれば、紙幣でなくとも債券、証書等でも同様に取り扱うことができる。また、動作説明の便宜上、集積した紙幣を繰り出すピッカローラ等を設けた構成の集積繰り出し装置を説明するが、前記繰り出しのための構成を有さない構成の集積装置にも本発明は適用可能である。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態に係る羽根車機構Ｇの構成について図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る羽根車機構の斜視図である。図２は、同実施形態に係る羽根車の分解斜視図である。

（羽根車機構の構成）
本実施形態に係る羽根車機構Ｇは、回転軸Ｒａ２上に固定式羽根車１０、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５を有している。固定式羽根車１０は、第１の可動式羽根車２０と第２の可動式羽根車２５との間に位置している。固定式羽根車１０は、ねじ等で回転軸Ｒａ２に固定され、回転軸Ｒａ２と一体に回転するようになっている。固定式羽根車１０は、回転軸Ｒａ２が貫通するリング部材Ｌ１を有し、リング部材Ｌ１の外周には約３分の１の範囲で複数枚の可撓性（弾力性）の羽根１０ａ１、１０ａ２、１０ａ３が放射状をなすように植設されている。

一方、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５は、回転軸Ｒａ２に固定された抑え部材３０と各羽根車を介して抑え部材３０の反対側に設けられたピン３５との間に挟まれて、回転軸Ｒａ２に対して回転可能に固定されている。第１の可動式羽根車２０は、回転軸Ｒａ２が貫通するリング部材Ｌ２を有し、リング部材Ｌ２の外周には約３分の１の範囲で複数枚の可撓性（弾力性）の羽根２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３が放射状をなすように植設されている。

第２の可動式羽根車２５も同様に、回転軸Ｒａ２が貫通するリング部材Ｌ３を有し、リング部材Ｌ３の外周には約３分の１の範囲で複数枚の可撓性（弾力性）の羽根２５ａ１、２５ａ２、２５ａ３が放射状をなすように植設されている。

図２にも示したように、リング部材Ｌ２の側面には、互いに対向して突起２０ｂ及び突起２０ｃが形成され、回転軸Ｒａ２と第１の可動式羽根車２０とに所望の回転のずれが生じると回転軸Ｒａ２側に設けられたピン３５と当接するようになっている。リング部材Ｌ３の側面にも、互いに対向して突起２５ｂ及び突起２５ｃが形成され、回転軸Ｒａ２と第２の可動式羽根車２５とに所望の回転のずれが生じると回転軸Ｒａ２側に設けられたピン３５と当接するようになっている。

図１の駆動ギア４５は、ワンウェイクラッチ５０を介して回転軸Ｒａ２に取り付けられていて、図示しないモータ（駆動源）の回転を回転軸Ｒａ２に伝える。ワンウェイクラッチ５０により、反時計回りの回転のみが回転軸Ｒａ２に伝達されるようになっている。回転軸Ｒａ２には位置出し部材５５が固定されている。位置出し部材５５には外周部に突出した被検出部５５ａが形成されていて、位置検知センサ６０により発光素子と受光素子を対向させ、この発光素子と受光素子間に被検知部５５ａが入ったとき発光素子と受光素子との光の状態変化から被検知部５５ａを検知する。この検知出力に基づき固定式羽根車１０の停止位置を制御するようになっている。

スプリング４０は、回転軸Ｒａ２の周りに複数回巻かれた状態で、突起２０ｂ及び突起２５ｂにそれぞれ固定されていて、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５を所定の方向に回転させる弾性力を発生する。

（可動式羽根車の動作）
次に、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５の動作について図３を参照しながら説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）は、第１の可動式羽根車２０の側面図である。図３（ｄ）、図３（ｅ）、図３（ｆ）は、第２の可動式羽根車２５の側面図である。

図３（ａ）は、第１の可動式羽根車２０を停止した状態を示している。この状態では、第１の可動式羽根車２０は、スプリング４０の弾性力Ｓｐにより反時計回りの方向に引っ張られて反時計回りに回転し、突起２０ｃがピン３５と当接する位置（停止位置Ｐ１）で停止している。

この状態から図示しないモータにより駆動される駆動ギア４５（図１参照）の回転力がワンウェイクラッチ５０（図１参照）を介して回転軸Ｒａ２に伝わると、回転軸Ｒａ２が反時計回りに回転する。回転中、図３（ｂ）に示したように、集積された紙幣Ｐと羽根２０ａ３とが接触すると、接触負荷によって第１の可動式羽根車２０の回転が停止し、回転軸Ｒａ２のみ回転する。このため、回転軸Ｒａ２と第１の可動式羽根車２０との間に位相ずれ（位相差）が発生する。そして、この位相ずれが約１２０°になったとき、図３（ｃ）のように突起２０ｂとピン３５とが当接し、接触負荷よりも大きい回転力が発生し、第１の可動式羽根車２０は、再び回転軸Ｒａ２とともに回転を始める。

図３（ｄ）〜図３（ｆ）に示した第２の可動式羽根車２５は、第１の可動式羽根車２０に対して突起２５ｂの位置のみ異なる。これによって、第２の可動式羽根車２５では、第１の可動式羽根車２０の場合よりも大きな位相ずれ（約２４０°）が生じる。よって、第２の可動式羽根車２５では、第１の可動式羽根車２０の場合より大きな位相ずれが生じたときに接触負荷よりも大きい回転力が発生し、第２の可動式羽根車２５は、再び回転軸Ｒａ２とともに回転を始める。

なお、突起２０ｂとピン３５とが当接した位置は第１の係合位置Ｐ２に相当し、突起２５ｂとピン３５とが当接した位置は第２の係合位置Ｐ３に相当する。第１の係合手段は、回転軸Ｒａ２に設けられた第１の突起（ピン３５）と第１の可動式羽根車２０に設けられた第１の突出部（突起２０ｂ）とを当接することにより回転軸Ｒａ２と第１の可動式羽根車２０とを係合させる。第２の係合手段は、回転軸Ｒａ２に設けられた第２の突起（ピン３５）と第２の可動式羽根車２５に設けられた第２の突出部（突起２５ｂ）とを当接することにより回転軸Ｒａ２と第２の可動式羽根車２５とを係合させる。

（集積繰り出し装置の構成及び動作）
次に、図４を参照しながら羽根車機構Ｇを設置した集積繰り出し装置１００の構成及び動作について説明する。図４（ａ）は集積繰り出し装置１００の繰り出しの状態を示し、図４（ｂ）は集積繰り出し装置１００の集積の状態を示している。なお、以下に説明する各部の動作は、図示しない記憶部に格納されたプログラム（ソフトウェア）に基づいて図示しない制御部により制御されるものとする。

（集積繰り出し装置の構成）
本実施形態に係る集積繰り出し装置１００は、羽根車機構を用いて紙葉状の媒体を集積する集積装置の一例である。集積繰り出し装置１００は、紙幣収納容器１８を有している。紙幣収納容器１８内の上方側にはステージ１４が配設され、紙幣Ｐが搬送路１５を通ってステージ１４上に集積されるようになっている。ステージ１４は昇降可能に設けられている。ビルストッパ１６は、紙幣収納容器１８に設けられた紙幣出入口と対向するように紙幣収納容器１８の後部内面に設けられている。ビルストッパ１６は、フィードローラ１１及びリバースローラ１２により紙幣収納容器１８に送り込まれる紙幣Ｐを衝突させて止めるもので、図示しないスプリング等が設けられており、衝突した紙幣Ｐの運動エネルギーを吸収するようになっている。

ステージ１４の上方に設けられたピッカアーム１９の一端はピッカローラ１３を回転可能に軸支している。ピッカアーム１９の他端にはフィードローラ１１の回転軸がその回転を受けないように取り付けられている。なお、ステージ１４は、紙葉状の媒体を集積する集積装置（集積繰り出し装置）内の集積部に相当する。

無端状の駆動ベルト１７は、フィードローラ１１の回転軸に取り付けられた歯付きのプーリとピッカローラ１３の軸に取り付けられた同じ歯数の歯付きプーリに掛け渡されていて、この駆動ベルト１７によりフィードローラ１１の回転がピッカローラ１３に伝達される。

リバースローラ１２は、フィードローラ１１とともに紙幣収納容器１８の紙幣出入口付近に配置されている。図示していないが、フィードローラ１１は上側の回転軸に２個設けられ、リバースローラ１２は下側の回転軸Ｒａ２に２個設けられている。フィードローラ１１とリバースローラ１２とは、それぞれ外周全域に亘る溝を有しており、互いの溝により非接触状態で噛み合わされている。

搬送路１５は、ステージ１４上に集積される紙幣Ｐを紙幣収納容器１８に搬送するために紙幣出入口側に設けられている。紙幣Ｐは、集積繰り出し装置１００の図示しない紙幣投入口から投入され、フィードローラ１１と同軸に配置された搬送ローラ（図示せず）とプレッシャローラ（図示せず）とを用いて把持しながら搬送され、搬送路１５からステージ１４に集積される。

紙幣収納容器１８の紙幣出入口側で搬送路１５の下側には、リバースローラ１２と同軸上（回転軸Ｒａ２上）に羽根車機構Ｇが設けられている。紙幣収納容器１８の紙幣出入口側には、羽根車機構Ｇに設けられた羽根の先端を紙幣収納容器１８に入り込ませるための溝又は穴等が設けられている。

紙幣検知センサ２２は、搬送路１５を通過する紙幣Ｐを光学的に検知するセンサであり、上面センサ２３は、ステージ１４上の最上位の紙幣Ｐを光学的に検知するセンサである。

（集積繰り出し装置の動作）
次に、集積繰り出し装置１００の動作について説明する。まず、図４（ａ）に示した紙幣Ｐの繰り出し時には、図１に示した回転軸Ｒａ２に固定されている位置出し部材５５の被検知部５５ａが位置検知センサ６０で検知された位置で固定式羽根車１０が停止され、固定式羽根車１０の羽根１０ａ１〜１０ａ３、第１の可動式羽根車２０の羽根２０ａ１〜２０ａ３及び第２の可動式羽根車２５の羽根２５ａ１〜２５ａ３が回転軸Ｒａ２の外周の約３分の１の範囲に位置して搬送路１５に入り込まないように退避している。

この状態でステージ１４を上昇させて、ステージ１４上の最上位の紙幣Ｐをピッカローラ１３に当接させた後、フィードローラ１１を図示しないモータにより時計回りに回転させる。フィードローラ１１の回転は、駆動ベルト１７によりピッカローラ１３に伝えられ、ピッカローラ１３が時計回りに回転する。これにより、紙幣Ｐが紙幣収納容器１８から繰り出されて、フィードローラ１１側に送られる。

このとき、固定式羽根車１０、第１及び第２の可動式羽根車２０，２５、及びリバースローラ１２を取り付けた回転軸Ｒａ２にはワンウェイクラッチ５０により前記モータの回転が伝わらないので、固定式羽根車１０、第１及び第２の可動式羽根車２０，２５、及びリバースローラ１２は回転しない。したがって、繰り出し時には、固定式羽根車１０の羽根１０ａ１〜１０ａ３、第１の可動式羽根車２０の羽根２０ａ１〜２０ａ３及び第２の可動式羽根車２５の羽根２５ａ１〜２５ａ３の退避状態は保たれる。この結果、紙幣Ｐは、フィードローラ１１の回転により搬送路１５に送られ、フィードローラ１１と同軸に実装されている搬送ローラとプレッシャローラにより把持されながら搬送され、さらに図示しない搬送手段により搬送されていく。

図４（ｂ）に示した紙幣集積時には、ステージ１４を最上位の紙幣Ｐを上面センサ２３により検知されない位置まで下降させて待機させ、フィードローラ１１を図示しないモータにより反時計回りに回転させる。このとき、固定式羽根車１０、第１及び第２の可動式羽根車２０，２５、及びリバースローラ１２は取り付けられた回転軸Ｒａ２には、前記モータの回転が伝えられ、固定式羽根車１０とリバースローラ１２とは、退避状態から時計回りに回転を開始する（図５（ａ））。以下、図５（ａ）〜図５（ｆ）を参照して説明する。

回転軸Ｒａ２に固定されたピン３５が第１及び第２の可動式羽根車２０，２５の突起２０ｂ、２５ｂに突き当たって係合すると、図５（ｂ）に示したように、固定式羽根車１０とともに第１及び第２の可動式羽根車２０，２５が回転する。この状態で、紙幣Ｐが搬送路１５を搬送されてくると、その搬送されてきた紙幣Ｐはフィードローラ１１とリバースローラ１２とに把持され、フィードローラ１１とリバースローラ１２との回転により紙幣収納容器１８内に送り込まれる。

紙幣収納容器１８内に送り込まれた紙幣Ｐは、ビルストッパ１６に衝突して止められ落下するが、その際、紙幣Ｐの後端は図５（ｃ）に示したように、固定式羽根車１０の羽根１０ａ１〜１０ａ３と、第１及び第２の可動式羽根車２０，２５の羽根２０ａ１〜２０ａ３，２５ａ１〜２５ａ３とにより叩かれ、ステージ１４上の紙幣Ｐの上に押さえつけられ、後続の紙幣Ｐの集積の妨げにならないように整列させられる。

第１の可動式羽根車２０の羽根２０ａ１〜２０ａ３は、回転軸Ｒａ２が第１の係合位置Ｐ２まで回転するまでの間にステージ１４に接触して撓むことにより、第１の可動式羽根車２０と回転軸Ｒａ２との間に回転のずれを生じさせる。また、第２の可動式羽根車２５の羽根２５ａ１〜２５ａ３は、回転軸Ｒａ２が第２の係合位置Ｐ３まで回転するまでの間にステージ１４に接触して撓むことにより、第２の可動式羽根車２５と回転軸Ｒａ２との間に、第１の可動式羽根車２０と回転軸Ｒａ２との間の回転のずれより大きな回転のずれを生じさせる。

そして、第１の係合手段（突起２０ｂとピン３５との当接）及び第２の係合手段（突起２５ｂとピン３５との当接）により第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５の回転を回転軸Ｒａ２の回転（すなわち、固定式羽根車１０の回転）に合わせたとき、図５（ｄ）に示したように、固定式羽根車１０の羽根１０ａ１〜１０ａ３、第１の可動式羽根車２０の羽根２０ａ１〜２０ａ３及び第２の可動式羽根車２５の羽根２５ａ１〜２５ａ３が全周に亘って放射状に展開する。

集積が終了すると、回転軸Ｒａ２に固定されている位置出し部材５５の被検知部５５ａが位置検知センサ６０で検知された位置で、固定式羽根車１０が停止するようにモータが停止される。

そして、ステージ１４の昇降により各羽根２０ａ１〜２０ａ３，２５ａ１〜２５ａ３がステージ１４に接触しなくなったとき、各羽根２０ａ１〜２０ａ３，２５ａ１〜２５ａ３は、スプリング４０の弾性力により自重して時計回りに回転し（図５（ｅ））、固定式羽根車１０の羽根１０ａ１〜１０ａ３が収納された範囲と同じ周方向の約１／３の範囲内に収納される（図５（ｆ））。このようにして、羽根車機構Ｇは、ステージ１４の近傍に配置され、回転運動により紙幣Ｐの集積を補助する。

以上に説明したように、本実施形態に係る羽根車機構Ｇでは、固定式羽根車１０、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５の３つの羽根車を用いて紙幣Ｐの集積を行った。これにより、紙幣Ｐを叩く動作を見かけ上、部分的ではなく連続的に行うために、各羽根は外周の約３分の１（本実施形態では、８０度（＝４０×２））の角度の範囲に取り付けられていればよい。よって、媒体の繰り出し時、外周の約３分の１に設けられた羽根を納めることができる収納スペースがあればよく、外周の半分程度に設けられた羽根を納めることができるような大きな収納スペースは必要でなくなる。この結果、羽根の収納空間をコンパクトにすることにより集積繰り出し装置１００を小型化することができる。また、羽根の収納空間をコンパクトにすることにより集積繰り出し装置１００内の部品の配置を設計する際の自由度を高めることができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態に係る羽根車機構Ｇの基本的構成は第１実施形態に係る羽根車機構Ｇと同様である。つまり、第２実施形態に係る羽根車機構Ｇは、図６及び図７に示したように、固定式羽根車１０、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５の軸方向の配置位置のみ異なっている。

つまり、第１実施形態に係る羽根車機構Ｇでは、図１に示したように、固定式羽根車１０に対して両側に第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５が配置されている。これに対して、第２実施形態に係る羽根車機構Ｇでは、図６に示したように、回転軸Ｒａ２の軸方向に対して中央側に固定式羽根車１０が配置され、端部側に第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５が配置されている。第２の可動式羽根車２５は、一番外側に配置されている。

図７に示したように、フィードローラ１１は上側の回転軸Ｒａ１に２個設けられ、リバースローラ１２は下側の回転軸Ｒａ２に２個設けられている。フィードローラ１１とリバースローラ１２とは、それぞれ外周全域に亘る溝を有しており、互いの溝により非接触状態で噛み合わされている。固定式羽根車１０、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５もそれぞれ２個ずつ設けられている。

紙幣Ｐは、集積繰り出し装置１００の図示しない紙幣投入口から投入され、図７（ａ）に示したように、フィードローラ１１と同軸に配置された搬送ローラ３１とリバースローラ１２とを用いて把持しながら搬送され、搬送路１５からステージ１４に集積される。

その際、本実施形態では、固定式羽根車１０が第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５より中央側（リバースローラ１２側）に設けられているため、特にＵ字や逆Ｕ字等にカールしたクセのある紙幣Ｐが放出されたときであっても、図７（ｂ）に示したように、固定式羽根車１０が先行して紙幣Ｐを叩く。そして、図７（ｃ）に示したように、固定式羽根車１０の次に第１の可動式羽根車２０が紙幣Ｐを叩き、最後に第２の可動式羽根車２５が紙幣Ｐの後端を叩く。これにより、羽根車の羽根が紙幣Ｐを水平に伸ばしながら叩き落とし引き寄せることが可能となる。

本実施形態においても集積繰り出し装置は、図４の第１実施形態と同様に、投入口から投入された紙幣Ｐを搬送する搬送路１５と、搬送路１５を搬送された紙幣Ｐを集積するステージ１４とを有し、羽根車機構Ｇは、搬送路１５とステージ１４との間であってステージ１４の媒体出入口付近に配設される。紙幣Ｐを搬送路１５からステージ１４に送り込む際、第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５の回転運動によりそれぞれの羽根で紙幣Ｐの後部を叩き、紙幣Ｐの集積終了後、第１の可動式羽根車２０の羽根２０ａ１〜２０ａ３及び第２の可動式羽根車２５の羽根２５ａ１〜２５ａ３がステージ１４の昇降によりステージ１４と接触しなくなったとき自重により回転し、固定式羽根車１０の羽根１０ａ１〜１０ａ３と同じ周方向の１／３の範囲内に収納される。

以上に説明したように、本実施形態に係る羽根車機構Ｇによれば、固定式羽根車１０を第１の可動式羽根車２０及び第２の可動式羽根車２５より中央側に配置した。これにより、Ｕ字や逆Ｕ字等にカールしたクセのある紙幣Ｐが放出されたときであっても、中央から外側へ順に紙幣Ｐを抑えることができる。このため、紙幣Ｐを水平に伸ばしながら叩き落とし引き寄せることができる。この結果、より安定した紙幣Ｐの集積が可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態に係る羽根車機構では、１個の固定式羽根車と２個の可動式羽根車を用いた。しかしながら、本発明に係る羽根車機構はこれに限られず、１個の固定式羽根車とｎ個の可動式羽根車とを有していてもよい。この場合、係合位置は、３６０°／（ｎ＋１）毎に存在し、それらの係合位置にて回転軸とｎ個の可動式羽根車のいずれかを係合させるｎ個の係合手段を有する。ｎ個の可動式羽根車に設けられた複数の羽根は、それぞれ周方向の１／（ｎ＋１）の範囲内に設けられていてもよい。これにより、より小さい空間内に羽根を退避させることができる。

１０ 固定式羽根車
１４ ステージ
１５ 搬送路
１８ 紙幣収納容器
１０ａ１、１０ａ２、１０ａ３ 羽根
２０ 第１の可動式羽根車
２０ａ１、２０ａ２、２０ａ３ 羽根
２０ｂ、２０ｃ 突起
２５ 第２の可動式羽根車
２５ａ１、２５ａ２、２５ａ３ 羽根
２５ｂ、２５ｃ 突起
３５ ピン
４０ スプリング
１００ 集積繰り出し装置
Ｇ 羽根車機構
Ｐ 紙幣
Ｒａ２ 回転軸

Claims (10)

1. 紙葉状の媒体を集積する集積装置内の集積部の近傍に配置され、回転運動により前記媒体の集積を補助する羽根車機構であって、
   集積装置内の回転軸に固定され、周方向に複数の可撓性の羽根を有する固定式羽根車と、
   前記回転軸に回転可能に固定され、周方向に複数の可撓性の羽根を有する第１の可動式羽根車と、
   前記回転軸に回転可能に固定され、周方向に複数の可撓性の羽根を有する第２の可動式羽根車と、
   前記回転軸が第１の係合位置まで回転したとき前記回転軸と前記第１の可動式羽根車とを係合させることにより、前記第１の可動式羽根車を前記回転軸とともに回転させる第１の係合手段と、
   前記回転軸が第２の係合位置まで回転したとき前記回転軸と前記第２の可動式羽根車とを係合させることにより、前記第２の可動式羽根車を前記回転軸とともに回転させる第２の係合手段と、を備える羽根車機構。
2. 前記固定式羽根車の複数の羽根、前記第１の可動式羽根車の複数の羽根及び前記第２の可動式羽根車の複数の羽根は、それぞれ周方向の１／３の範囲内に設けられている請求項１に記載の羽根車機構。
3. 前記第１の可動式羽根車の羽根は、前記回転軸が前記第１の係合位置まで回転する間に前記集積部に接触して撓むことにより、前記第１の可動式羽根車と前記回転軸との間に回転のずれを生じさせ、
   前記第２の可動式羽根車の羽根は、前記回転軸が前記第２の係合位置まで回転する間に前記集積部に接触して撓むことにより、前記第２の可動式羽根車と前記回転軸との間に、前記第１の可動式羽根車と前記回転軸との間の回転のずれと異なる大きさの回転のずれを生じさせる請求項１又は請求項２に記載の羽根車機構。
4. 前記第１の係合手段及び前記第２の係合手段により前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車の回転を前記固定軸の回転に合わせたとき、前記固定式羽根車の羽根、前記第１の可動式羽根車の羽根及び前記第２の可動式羽根車の羽根が全周に亘って放射状に展開する請求項１〜３のいずれか一項に記載の羽根車機構。
5. 前記第１の可動式羽根車の羽根及び前記第２の可動式羽根車の羽根は、前記集積部の昇降により該集積部と接触しなくなったとき自重により回転し、前記固定式羽根車の羽根と同じ周方向の１／３の範囲内に収納される請求項１〜４のいずれか一項に記載の羽根車機構。
6. 前記第１の係合手段は、前記回転軸に設けられた第１の突起と前記第１の可動式羽根車に設けられた第１の突出部とを当接することにより前記回転軸と前記第１の可動式羽根車とを係合させ、
   前記第２の係合手段は、前記回転軸に設けられた第２の突起と前記第２の可動式羽根車に設けられた第２の突出部とを当接することにより前記回転軸と前記第２の可動式羽根車とを係合させる請求項１〜５のいずれか一項に記載の羽根車機構。
7. 前記回転軸の軸方向に対して中央側に前記固定式羽根車を配置し、端部側に前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車を配置する請求項１〜６のいずれか一項に記載の羽根車機構。
8. 前記第２の可動式羽根車は一番外側に配置されている請求項７に記載の羽根車機構。
9. 前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車を含むｎ個の可動式羽根車と、３６０°／（ｎ＋１）毎に存在する係合位置にて、前記回転軸と前記ｎ個の可動式羽根車のいずれかを係合させるｎ個の係合手段とを備え、
   前記ｎ個の可動式羽根車に設けられた複数の羽根は、それぞれ周方向の１／（ｎ＋１）の範囲内に設けられている請求項１〜８のいずれか一項に記載の羽根車機構。
10. 請求項１〜８のいずれか一項に記載された羽根車機構を用いて紙葉状の媒体を集積する集積装置であって、
    前記集積装置は、投入口から投入された媒体を搬送する搬送路と、該搬送路を搬送された媒体を集積する集積部とを有し、
    前記羽根車機構は、前記搬送路と前記集積部との間であって前記集積部の媒体出入口付近に配設され、
    前記媒体を前記搬送路から前記集積部に集積する際、前記第１の可動式羽根車及び前記第２の可動式羽根車の回転運動によりそれぞれの羽根で前記媒体の後部を叩き、
    前記媒体の集積終了後、前記第１の可動式羽根車の羽根及び前記第２の可動式羽根車の羽根が前記集積部の昇降により該集積部と接触しなくなったとき自重により回転し、前記固定式羽根車の羽根と同じ周方向の１／３の範囲内に収納される集積装置。

Images