JP4992357B2 - 硬貨払出装置 - Google Patents

Description

本発明は、釣銭などのための硬貨を払出す硬貨払出装置に関し、特に硬貨チューブの下端に設けられた払出し板をスライド往復させることによって釣銭を１枚ずつ払出す硬貨払出装置に関する。

自動販売機などに内蔵される硬貨払出装置としては、釣銭用の硬貨を種類別に硬貨チューブに収納し、硬貨チューブの下端に設けられた払出し板をモータおよびカムを使用してスライド往復させることにより、硬貨チューブ内の最下部の硬貨を釣銭として払出すタイプのものがある。この種の発明については、例えば特許文献１に記載がある。

図６は、従来の硬貨払出装置の構成を示す側断面図である。硬貨払出装置５０では、硬貨チューブ５１内に釣銭用の硬貨５１０が複数枚平積みされている。払出し板５２は、硬貨チューブ５１の下にスライド可能な状態で基台５３に取り付けられている。この払出し板５２には、硬貨チューブ５１の直下部分に硬貨５１０が通過できる大きさの孔５２ａが形成され、図のように最も左の位置（停止状態）にいるときには、孔５２ａが硬貨チューブ５１と連通している。このため、硬貨チューブ５１内の硬貨５１０のうち、最下部の硬貨５１０ａが常に孔５２ａと嵌合している。ただし、硬貨５１０ａの下には支持部材５３ａが基台５３に対して固定されているので、停止状態で硬貨５１０ａが釣銭通路５３ｂに落下することはない。

また、硬貨チューブ５１の外周に相当する払出し板５２の上面部分には、紙面に対して垂直方向に延びる溝５２ｂが形成され、この溝５２ｂにはカム５４の突起５４ａが摺動可能に嵌合している。カム５４は、円盤状の本体部５４１の上面に磁性体の金属板５４２を水平状態に重ねて配置した構成となっている。金属板５４２には切り欠きが形成されている。このカム５４がギア５５ａを備えたモータ５５によって回転して、突起５４ａが払出し板５２の溝５２ｂ内で摺動することにより、図面の左右方向に払出し板５２がスライド往復する。

さらに、払出し板５２にはスリット５２ｃが形成されており、このスリット５２ｃには受け板５６が挿入されている。受け板５６は、外部から力を受けない状態では払出し板５２と一体に移動し、所定の力を受けるとスリット５２ｃ内を摺動するように設けられている。この受け板５６の図面右側の端部には、ソレノイド５７のピン５７ａが係止している。ソレノイド５７は、オンとなったときにピン５７ａが下方に引かれて、受け板５６との係止が解かれるようになっている。そして、硬貨チューブ５１内の硬貨を払出す場合は、ピン５７ａを受け板５６から外すことで、受け板５６が払出し板５２とともに図の右方向に移動する。これにより、払出し板５２の孔５２ａに嵌合している最下部の硬貨５１０ａが運ばれ、払出し板５２が最も右の位置で硬貨５１０ａを釣銭通路５３ｂに落下させて釣銭口に供給する。なお、図示されていないが、払出し板５２にはピン５７ａ用の溝が形成されていて、払出し板５２が右方向に移動するとき、基台５３の面上から突き出た状態のピン５７ａと干渉しないようになっている。

硬貨チューブ５１には、センサケース５８が取り付けられている。このセンサケース５８内には、残量センサ５８１およびカムセンサ５８２が設けられている。残量センサ５８１およびカムセンサ５８２は、ともにコイル式のセンサである。残量センサ５８１は、硬貨チューブ５１内の硬貨５１０の残量に応じて変化するコイルのインピーダンスの変化を検出することにより、硬貨チューブ５１内の硬貨５１０の残量が所定枚数（例えば１０枚）以上あるか否かを検出する。一方、カムセンサ５８２では、カム５４の金属板５４２の切り欠きに応じて変化するコイルのインピーダンスを検出することにより、カム５４の回転状態が検出できる。
特開平１１−２５９７１３号公報（段落番号［００１５］〜［００２０］、図１参照）

このように、従来の硬貨払出装置では、センサケース５８内にそれぞれ残量センサ５８１とカムセンサ５８２が設けられているが、残量センサ５８１は硬貨チューブ５１の側面に沿って垂直方向に配置され、カムセンサ５８２はカム５４の回転面に配置された金属板５４２と対向して水平に配置される。そのため、それぞれのセンサ５８１，５８２をセンサケース５８内に実装するとき、互いに直交する位置にプリント配線板５９１，５９２を設ける必要があった。また、センサケース５８内にはプリント配線板５９１，５９２間を繋ぐためのケーブルやコネクタが必要になる。

したがって、従来の硬貨払出装置ではセンサケース５８のサイズが大きくなり、しかもコストが高いものになっていた。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、センサ部分の構成を簡略化して、その小型化を図ることで、コストを低減した硬貨払出装置を提供することを目的とする。

本発明では、上記問題を解決するために、硬貨を保管する硬貨チューブと、前記硬貨チューブの下端に設けられた払出し板と、前記払出し板とギア機構およびカム機構を介して接続され、前記払出し板が所定のタイミングでスライド往復して、前記硬貨チューブの下端から前記硬貨を１枚ずつ落下させるモータと、を備え、前記硬貨を釣銭などとして払出す硬貨払出装置において、前記ギア機構の前記硬貨チューブと平行して配置された回転軸に、Ｃ字断面を有する円環状の金属板を巻き付け、前記金属板に近接して前記回転軸の回転位置を検出するコイル式センサを配置することで、前記カム機構の回転状態を検知し、前記払出し板の動作を制御することを特徴とする硬貨払出装置が提供される。

本発明によれば、ギア機構の所定位置に配置された金属板が、硬貨チューブと平行に配置されているため、カム機構の回転状態を検知するためのセンサも硬貨チューブと平行して配置でき、センサ部分の構成が簡略化される。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。図２は硬貨払出装置を備えた硬貨処理装置の外観構成を示す図である。
硬貨処理装置１０は、自動販売機などの中に設置されるものであって、主に、硬貨識別機２０、硬貨収納部３０、および硬貨払出装置４０が一体に形成されている。硬貨識別機２０は、硬貨投入口１０ａから投入された硬貨を識別し、硬貨の種別に応じて、硬貨収納部３０の各硬貨チューブ３２，３３，３４，３５に振り分ける。ここで、硬貨チューブ３１は、補助釣銭用のチューブであり、釣銭専用の硬貨が収納される。

硬貨払出装置４０は、硬貨チューブ３１，３２，３３，３４，３５内の硬貨を必要に応じて引き出し、自動販売機の利用者側に釣銭として払出す。
次に、硬貨払出装置４０の具体的な構成について説明する。

図１は、図２のＸ−Ｘ線に沿う断面であって、本発明の硬貨払出装置の具体的な構成を示す側断面図である。
硬貨チューブ３１内には、複数枚の硬貨３１０が平積みされている。基台４１と硬貨チューブ３１との間には、払出し板４２が図面左右方向にスライド可能に設けられている。また、基台４１には、硬貨チューブ３１の中心よりもやや右よりの位置に、釣銭通路４１ａが形成されている。この釣銭通路４１ａは、硬貨３１０が十分通過できる大きさに形成されており、図示されていない自動販売機の釣銭払い口に通じている。なお、他の硬貨チューブ３２，３３，３４，３５の下方にも、図示されていない釣銭払い口に通じる釣銭通路が形成されている。

払出し板４２には、硬貨チューブ３１の内径とほぼ一致する大きさの孔４２ａが形成されている。払出し板４２が図のように最も左の位置（停止状態）にいるときには、孔４２ａは硬貨チューブ３１と連通している。このため、硬貨チューブ３１内の硬貨３１０のうち、最下部の硬貨３１０ａは、孔４２ａと嵌合している。ただし、硬貨チューブ３１の下では、支持部材４３が基台４１に対して固定されているので、払出し板４２が停止状態にあるとき硬貨３１０ａが落下することはない。

払出し板４２には、スリット４２ｂが形成されており、このスリット４２ｂには、受け板４４が挿入されている。受け板４４は、外部から力を受けない状態では払出し板４２と一体に移動し、所定の力を受けるとスリット４２ｂ内を摺動するように設けられている。この受け板４４の図面右側の端部には、ソレノイド４５のピン４５ａが係止している。ソレノイド４５は、オンとなったときにピン４５ａが下方に引かれて、受け板４４との係止が解かれるようになっている。なお、払出し板４２には、ピン４５ａ用の図示されていない溝が形成されており、ピン４５ａが基台４１の面上から突き出た状態で払出し板４２が右方向に移動しても、払出し板４２と干渉しないようになっている。払出し板４２の上面には、紙面と垂直な方向に延びる溝４２ｃが形成されている。この溝４２ｃには、カム機構４６のピン４６ａが摺動可能に嵌合している。

カム機構４６の中心軸４６ｂは、ギア機構４７の回転軸４７ａと連結されている。ギア機構４７は、ギア４７ｂがモータ４８の軸４８ａに設けたギア４８ｂと噛合し、モータ４８が駆動することにより所定の速度でカム機構４６を回転させるように構成されている。

硬貨チューブ３１とギア機構４７の回転軸４７ａの間には、プリント配線基板４９が垂直に配置されている。このプリント配線基板４９には、硬貨チューブ３１側の面に残量センサ４９１が設けられ、その反対面の回転軸４７ａ側には、カム機構４６の回転状態を検知するカムセンサ４９２が設けられている。

残量センサ４９１は、硬貨チューブ３１内の硬貨３１０の残量に応じて変化するコイルのインピーダンスの変化を検出することにより、硬貨チューブ３１内の硬貨３１０の残量が所定枚数（例えば１０枚）以上あるか否かを検出する。他の硬貨チューブ３２，３３，３４，３５にも、残量センサ４９１と同様のセンサが設けられている。

一方、カムセンサ４９２が対向するギア機構４７の回転軸４７ａには、次に説明するように、Ｃ字断面を有する円環状の金属板４７１が巻き付けられている。そして、カムセンサ４９２を構成するコイルのインピーダンスの変化を検出することにより、カム機構４６の回転状態が検出できる。

図３は、金属板４７１の形状の一例を示す斜視図、図４は、ギア機構４７に金属板４７１を取り付ける状態を示す図である。
この金属板４７１は、ギア機構４７の回転軸４７ａよりやや短く形成された円筒形状に形成され、その円筒の周面部分の一部が切り欠かれた断面Ｃ字状をなしている。ギア機構４７の回転軸４７ａには、外周面に金属板４７１の厚みと対応した深さで凹部４７ｃが形成され、そこに金属板４７１が固定される。したがって、金属板４７１には１個の切り欠き４７１ａが形成されているから、ギア機構４７の回転軸４７ａが一回転するとき、この切り欠き４７１ａがカムセンサ４９２によって検出され、カム機構４６の回転状態が検知されることになる。なお、この金属板４７１は、図１に示すように、払出し板４２が最も左側に位置しているとき、切り欠き４７１ａがカムセンサ４９２側に位置するように取り付けられている。

このようなカム機構４６を有する硬貨払出装置４０は、硬貨処理装置１０内の図示されていない制御装置によってその動作が制御される。次に、硬貨払出装置４０の動作について説明する。硬貨チューブ３１内の硬貨３１０を払出す場合には、まず、図１に示すソレノイド４５がオンとなり、ピン４５ａが下方に引かれる。次いで、モータ４８が駆動し、カム機構４６が回転を開始する。このとき、カム機構４６の回転とともに、払出し板４２が図の右方向へ移動する。そして、受け板４４と、払出し板４２の孔４２ａに嵌合している硬貨３１０ａも一体になって移動する。

図５は、カム機構４６が半回転したときの払出し状態を示す側断面図である。カム機構４６が半回転すると、この図５に示すように、払出し板４２が最も右側の位置にくる。このとき、支持部材４３と受け板４４との間には、硬貨３１０ａの径よりも大きい隙間が空くので、硬貨３１０ａは釣銭通路４１ａに落下し、釣銭として払い出される。

以後は、カム機構４６が回転を続け、払出し板４２および受け板４４が、図の左方向への移動に切り換わる。そして、カム機構４６が１回転したところで元の位置に戻り、停止する。こうして、硬貨３１０ａの払出し動作が終了する。

一方、硬貨チューブ３１と違う硬貨チューブ３２，３３，３４，３５を選択して、硬貨チューブ３１から硬貨を払出さない場合は、硬貨チューブ３１に対応して配置されたソレノイド４５をオフのままとして、カム機構４６を回転させる。これにより、受け板４４が停止した状態となるから、払出し板４２とともに硬貨３１０ａが移動しても、釣銭通路４１ａ側に硬貨３１０ａが落下することがない。

このように、本発明の実施の形態では、ギア機構４７の硬貨チューブ３１と平行して配置された回転軸４７ａに、Ｃ字断面を有する円環状の金属板４７１を巻き付け、カムセンサ４９２によって払出し板４２をスライドさせるためのカム機構４６の回転状態を検知するようにした。したがって、硬貨チューブ３１の硬貨残量を検出する残量センサ４９１と同一のプリント配線基板４９にカムセンサ４９２を実装することで、省スペース化が図れる。

また、カムセンサ４９２は非接触式のコイル式センサを用いているので摩耗がない。よって、動作不良を低減でき、機械的寿命を長くできる。また、残量センサ４９１と一体に設けない場合でも、金属板４７１がギア機構４７の回転軸４７ａの強度を高めることになって、安定した払出し動作が可能になる。さらに、ギア機構４７にセンサ部を設けたので、その小型化とコスト低減が可能になる。

なお、本形態では、金属板４７１に１個の切り欠き４７１ａを設ける例を示したが、２枚の金属板を用いて、切り欠き４７１ａと対称の位置に切り欠き量の異なる切り欠きを形成してもよい。これにより、カム機構４６が半回転した状態も検知することができる。

さらに、切り欠き量の異なる切り欠きを多数個形成することもできる。これにより、カム機構４６の回転状態を細かく検出することができる。また、金属板４７１の切り欠きと金属部分との位置関係は上述のものと逆であってもよい。

本発明の硬貨払出装置の具体的な構成を示す側断面図である。 硬貨払出装置を備えた硬貨処理装置の外観構成を示す図である。 金属板の形状の一例を示す斜視図である。 ギア機構に金属板を取り付ける状態を示す図である。 硬貨払出装置のカム機構が半回転したときの払出し状態を示す側断面図である。 従来の硬貨払出装置の構成を示す側断面図である。

符号の説明

１０ 硬貨処理装置
２０ 硬貨識別機
３０ 硬貨収納部
３１，３２，３３，３４，３５ 硬貨チューブ
４０ 硬貨払出装置
４１ 基台
４２ 払出し板
４２ａ 孔
４４ 受け板
４６ カム機構
４６ｂ 中心軸
４７ ギア機構
４７ａ 回転軸
４７ｂ ギア
４８ モータ
４９ プリント配線基板
３１０ 硬貨
４７１ 金属板
４７１ａ 切り欠き
４９１ 残量センサ
４９２ カムセンサ

Claims (3)

1. 硬貨を保管する硬貨チューブと、
   前記硬貨チューブの下端に設けられた払出し板と、
   前記払出し板とギア機構およびカム機構を介して接続され、前記払出し板が所定のタイミングでスライド往復して、前記硬貨チューブの下端から前記硬貨を１枚ずつ落下させるモータと、
   を備え、前記硬貨を釣銭などとして払出す硬貨払出装置において、
   前記ギア機構の前記硬貨チューブと平行して配置された回転軸に、Ｃ字断面を有する円環状の金属板を巻き付け、
   前記金属板に近接して前記回転軸の回転位置を検出するコイル式センサを配置することで、
   前記カム機構の回転状態を検知し、前記払出し板の動作を制御することを特徴とする硬貨払出装置。
2. 前記硬貨チューブは、前記硬貨チューブの内部の硬貨残量を検出する残量センサを備え、
   前記コイル式センサは、前記残量センサと同一の基板に実装されていることを特徴とする請求項１記載の硬貨払出装置。
3. 前記金属板は切り欠き量の異なる複数個の切り欠き部を有していることを特徴とする請求項１記載の硬貨払出装置。

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