JP5354251B2 - ベルトの脱落防止機構、及び紙葉類取扱装置 - Google Patents
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Description
ところで、紙幣の折れ癖や紙詰まり等により、搬送方向とは異なる方向への力がベルトに対して加わると、この力によりベルトがローラから位置ずれしたり、最悪の場合にはベルトが脱落することがある。このような不具合の発生を防止するためにローラの軸方向中央部を外径方向に膨出させた樽形状とすることが有効である。このように構成することで、ベルトがずれた場合でもベルトがローラの中央部に自己復帰するよう動作することが知られている。
更に、大きな外力が加わった場合でも、ベルトが外れないよう特許文献1のような構造が提案されている。
特許文献1には、中央が凸状のプーリの軸方向両側に溝を介してベルト外れ防止用のフランジを一体化した構成が開示されており、このフランジは大きな外力によってベルトがプーリから位置ずれした場合にベルト端縁を内壁で係止して脱落を防止し、ベルトの自己復帰を促す機能を有する。
しかし、フランジ内壁は回転軸と直交する方向へ延びる平坦面であるためプーリ外周面から幅方向へ位置ずれしたベルトの端縁がフランジ内壁との間で滑りを起こして十分に係止できず、溝の内奥部にベルトが落ち込み易くなる。その結果、プーリの回転によるベルトの自己復帰効果が低下する。
なお、上記の如き問題は、紙幣取扱装置のみならず、各種紙葉類を搬送する機構を備えた紙葉類取扱装置一般に装備されるローラ部材支持機構において同様に生じる問題である。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、紙葉類取扱装置において紙葉類搬送用のベルトを巻き掛けて走行させるために使用されるローラ部材からベルトが脱落することを確実に防止するばかりでなく、位置ずれしたベルトのローラ部材周面への自己復帰を促進することができるベルトの脱落防止機構、及び紙葉類取扱装置を提供することを目的としている。
ローラ部材が軸部材に対して相対回転すると共に、脱落防止部材が軸部材と一体化されたタイプにおいて、単にベルトの位置ずれを規制するためのベルト係止片を設けるだけでなく、ベルト係止片の内壁にベルト端縁を係止する係止部を設けることにより、ローラ部材外周面から軸方向へ位置ずれして端縁をベルト係止片内壁に接触させたベルトをいち早く係止してそれ以上の位置ずれを阻止すると共に、ローラ部材の回転による自己復帰をいち早く実現することができる。
係止部をベルト係止片内壁に設けた係止溝とすることにより溝内にてベルト端縁を係止することができる。また、係止部をベルト係止片内壁に設けた係止突起とすることにより係止突起上にてベルト端縁を係止することができる
請求項3の発明に係るベルトの脱落防止機構は、請求項1、又は2において、前記係止部は、前記内壁に同心円状に複数本形成されていることを特徴とする。
係止部はベルト係止片の内壁の周方向に沿って円形に配置し、しかも複数本配置することにより、ベルト端縁がどのような角度でベルト係止片内壁に接触してきたとしても直ちに捕捉、係止することができる。
請求項4の発明に係るベルトの脱落防止機構は、請求項1、2、又は3において、前記ベルト係止片の内壁は、外径側から内径側へ向って前記ローラ部材側へ接近するテーパー形状、或いは湾曲形状を有していることを特徴とする。
ベルト係止片内壁が軸部材の軸方向と直交する平坦面ではなく、ローラ部材側へ向かってテーパー状、或いは湾曲状となっていることにより、位置ずれしたベルト端縁がギャップ内奥部に入りにくくなり、内壁によっていち早く係止される。この内壁に前記係止部を設ければ、更に効果が高まる。
請求項5の発明に係る紙葉類取扱装置は、請求項1乃至4の何れか一項に記載のベルトの脱落防止機構を備えたことを特徴とする。
図1(a)及び(b)は本発明の一実施形態に係るベルトの脱落防止機構を示す斜視図、及び縦断面図である。
ベルトの脱落防止機構1は、固定軸(軸部材)2と、固定軸2の外周面に配置した軸受部材3と、軸受部材3を介して固定軸2によって内周面を回転自在に支持され且つ軸受部材3の軸方向両側にオーバーハングした張出し部5aを備えたローラ部材5と、ローラ部材5の軸方向両端部よりも外側の固定軸外周面に固定配置されてローラ部材外周面に巻掛けられたベルト10の脱落を防止する脱落防止部材15と、を備えている。
軸受部材3は、固定軸2の外周に固定された内側環状片(固定部品)3aと、内側環状片3aの外径側に配置された外側環状片(可動部品)3bと、両環状片3a、3b間に転動自在に保持されたボールベアリング(可動部品)3cとから構成されており、外側環状片3bはボールベアリング3cが転動することによって内側環状片3aに対して回転する。
各脱落防止部材15は、ローラ部材5の両側端面との間にギャップGを介して対向配置されたベルト係止片16と、各ベルト係止片16の内径部から夫々軸受部材3に向けて突設されて先端部の突起17aを軸受部材の内側環状片(固定部品)3aに当接させた防塵片17と、を備えている。脱落防止部材15は、Eリング25を用いて固定軸2上に固定されている。
突起17aは内側環状片3aの肉厚に見合う薄い肉厚を有しており、突起17aよりも外径側に位置する防塵片17の内側端面17bと軸受部材3の側端面との間には所定の狭いスペースS1が形成されている。更に、防塵片17は、その外周面とローラ部材の張出し部5aの内周面との間に狭い第2のスペースS2を形成している。第1のスペースS1と第2のスペースS2とは連通することにより屈曲した迷路状の狭い空間を形成している。従って、防塵片17は、軸受部材3の可動部である外側環状片3b及びボールベアリング3c、更にはローラ部材5と非接触の状態で固定軸2上に固定されることとなる。
このように、固定軸2とローラ部材の張出し部5aとの間に従来形成されていた広い空間内に脱落防止部材15の一部を構成する防塵片17を配置して迷路状の狭い空間S1、S2を形成したため、紙粉やその他の塵埃が軸受部材内部に侵入して経時的に回転不良を惹起する不具合の発生を大幅に低減することができる。また、ローラ部材の両側に配置される脱落防止部材15の一部としての防塵片17を用いて防塵用の狭い空間S1、S2を形成したため、高価なシール付きの軸受部材を用いる必要がなくなり、コストアップを防ぐことができる。
特に、空間S2部分の間隔が防塵効果に影響することが実験により確認されており、各部材の製作バラツキを加味すると、0.2mm程度に限定することが望ましい。
ベルト係止片16の内壁16aを固定軸2と直交しないテーパー面、或いは湾曲面とすることにより係止溝31なしでもローラ部材5の端縁から位置ずれしてきたベルト10の端縁が内壁16aに沿って内径側へ落ち込むことを早期に阻止してローラ部材の回転による自己復帰効果を早期に発揮させることができる。
即ち、図2(a)(b)(c)の各実施形態においては、ベルト係止片の内壁16aをテーパー面、或いは湾曲面としたことと、係止溝31を設けたことによる相乗効果によって、ベルトの位置ずれの進行を更に早期に阻止すると共に、自己復帰を更に早期に実現することが可能となる。
なお、図2には係止部30として係止溝31のみを示したが後述する係止突起を設けても良いし、内壁16aのほぼ全面に細かい凹凸を形成してベルト端縁との間の摩擦抵抗を高めても良い。
図3(a)は係止溝31の断面形状を、内径側面31aが固定軸(軸部材)2の軸方向と平行な面とし、且つ外径側面31bがローラ部材に向けて上向きに傾斜(開放)した傾斜面としている。ローラ部材5の周面から外側へ位置ずれしてくるベルト端縁は斜め上方からベルト係止片の内壁16aに向けて移動してくるため、係止溝31の外径側面31bを図示のように傾斜させることによってベルト端縁を係止溝内に受け入れやすくすることができる。一方、内径側面31aが固定軸の軸方向と平行であるため、係止溝31内に入り込んだベルト端縁を係止し易くなる。また、ベルトが自己復帰する際には傾斜した外径側面31bがベルト端縁が係止溝から離脱する際の抵抗とならないので自己復帰がスムーズ化する。
なお、図3(b)のように内径側面31aを外径側面31bと同様に傾斜させてもよい。この場合には、ベルト端縁が係止溝31内に入り込み易くなる一方で、係止溝内から内径方向へずれることがなくなる。
或いは、図3(c)のように内径側面31aを外径側面31bとは逆方向に傾斜させてもよいし、(d)のように係止溝31内を円弧状としてもよい。
更に、図3(e)に示すようにベルト係止片16の内壁16aをテーパー面とした場合に直角三角形状の断面形状を有した係止溝31を複数設けて階段状に構成してもよい。このように内壁を階段状に構成すれば、位置ずれしたベルト端縁が何れかの係止溝31内に極めてスムーズに入り込んで係止溝31の内径側面31aにより係止される。また、自己復帰時にも抵抗なくローラ部材側へ移動することができる。
なお、図2(b)に示した凹状曲面の内壁16a、図2(c)に示した凸状曲面の内壁16aに図3(e)に示した階段形状の係止溝を適用してもよい。
図4(a)の係止突起32は矩形の突起であり、この矩形の係止突起32をベルト係止片16の内壁16aに外径方向から内径方向へ向けて任意の配置で突設することにより、位置ずれしたベルト端部がベルト係止片の内壁に当接する位置に関係なく直ちに捕捉、係止してそれ以上の位置ずれを阻止し、自己復帰動作を早く実現させることができる。
図4(b)に示した係止突起32はその内径側面32aが外径側に向けて傾斜しているため、内壁16aに向けて移動してくるベルト端縁を内径側に位置する他の係止突起32上に受け入れやすくなっており、更に自己復帰動作をスムーズに行うことが可能となる。また、係止突起の先端部が尖っていることによりベルト端縁の係止力が高まる。
図4(c)に示した係止突起は(b)の場合と同様にその内径側面32aが外径側に向けて傾斜しているため、内壁16aに向けて移動してくるベルト端縁を下側に位置する他の係止突起32上に受け入れやすくなっており、更に自己復帰動作をスムーズに行うことが可能となる。
或いは、図4(d)のように内径側に向かうほど係止突起の突出長が漸増するように構成してもよい。これによれば、図2、或いは図2に示したテーパー状、或いは湾曲状の内壁16aと同様の効果を奏することができる。
スペーサ20は内側環状片3aと同等の肉厚を有したリング部材であり、幅寸法の異なるスペーサ20を予め複数種類用意しておき、適用するベルト幅に応じてスペーサ20を使い分ける。
これによれば、異なったサイズの脱落防止部材15を予め用意して変更使用することなく、しかも防塵用のスペースS1、S2を維持しつつ、ギャップGを変更して、ベルト幅の変更に対応することができる。
スペーサ20を配置することにより、空間S1の間隔が広がることになるが、空間S2による防塵効果によりその影響は少なくなる。また、ギャップGを大きく拡げる場合には、スペーサ20として図5(b)に示すように防塵片17の先端部17a、17bと同様の先端形状を有するスペーサを用いればよい。
ベルト係止片とローラ部材との間隔、即ちギャップGの幅は、ベルトの幅の変更に応じて変更することが望ましいが、特許文献1のように両部材が一体化している場合にはその要請に応えるためにはベルト幅に合った溝幅の係止片付きローラ部材を個別に製作するしかなかった。
本発明においては、ベルト係止片16(脱落防止部材15)と、ローラ部材とを別部材としており、しかも上記の如きギャップ調整機構を備えているので、ベルト幅の変更に対して柔軟に対応してギャップ幅を変更しつつ、ベルトの位置ずれを解消することが可能となる。
また、係止部30、50をベルト係止片内壁に設けた係止溝とすることにより溝内にてベルト端縁を係止することができる。また、係止部をベルト係止片内壁に設けた係止突起とすることにより係止突起上にてベルト端縁を係止することができる。
また、係止部はベルト係止片の内壁の周方向に沿って円形に配置し、しかも複数本配置することにより、ベルト端縁がどのような角度でベルト係止片内壁に接触してきたとしても直ちに捕捉、係止することができる。
また、本発明によれば、ローラ部材5に巻掛けられるベルト10の位置ずれ脱落を防止するための脱落防止部材15の一部を利用して軸受部材3の軸方向外側に迷路状のスペースを形成するようにしたので、格別の部材を増設せずに低コストで、軸受部材に紙粉、その他の塵埃が侵入することを防止できる。このため、長期間に亘って紙粉等が軸受部材内に入り込んで回転不良を起こすことを防止できる。また、脱落防止部材の内径側の一部を延長形成して軸受部材と当接させるだけの簡単な構造の改良により上記効果を実現できる点が利点である。
また、ローラ部材5に巻掛けるベルトの幅サイズが変更する場合にスペーサ20を用いてローラ部材と脱落防止部材との間のギャップを調整できる。
本発明のローラ部材の支持構造は、ローラ部材5の外周面に巻き掛けたベルト10によって紙幣等の紙葉類を搬送する紙葉類搬送機構を備えた紙葉類取扱装置、例えば 各種自動販売機、入出金装置、両替機、パチンコ遊技場で使用される台間機に適用することができる。
Claims (5)
- 軸部材に配置した軸受部材と、該軸受部材を介して該軸部材によって回転自在に支持された軸方向中央部を外径方向に膨出させた樽形状のローラ部材と、該ローラ部材の軸方向両端部より外側の前記軸部材外周面に固定配置されて前記ローラ部材外周面に巻掛けられたベルトの脱落を防止する脱落防止部材と、を備え、
前記各脱落防止部材は、前記ローラ部材の両側端面との間にギャップを介して対向配置されたベルト係止片を備え、
前記ローラ部材は、前記脱落防止部材に対し回転自在に構成され、
少なくとも一つの前記ベルト係止片の内壁にはその周方向に沿って前記ベルト端縁を係止可能な係止部が少なくとも一つ形成されていると共に、
前記ローラ部材外周面から軸方向へ位置ずれして端縁を前記ベルト係止片内壁に接触させた前記ベルトをいち早く係止してそれ以上の位置ずれを阻止すると共に、前記ローラ部材の回転による前記ベルトの自己復帰を促すことを特徴とするベルトの脱落防止機構。 - 前記係止部は、係止溝、或いは係止突起であることを特徴とする請求項1に記載のベルトの脱落防止機構。
- 前記係止部は、前記内壁に同心円状に複数本形成されていることを特徴とする請求項1、又は2に記載のベルトの脱落防止機構。
- 前記ベルト係止片の内壁は、外径側から内径側へ向って前記ローラ部材側へ接近するテーパー形状、或いは湾曲形状を有していることを特徴とする請求項1、2、又は3に記載のベルトの脱落防止機構。
- 請求項1乃至4の何れか一項に記載のベルトの脱落防止機構を備えたことを特徴とする紙葉類取扱装置。
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