JP5540190B2

JP5540190B2 - コインホッパ

Info

Publication number: JP5540190B2
Application number: JP2010105027A
Authority: JP
Inventors: 寛安部; 徹武内
Original assignee: Asahi Seiko Co Ltd
Current assignee: Asahi Seiko Co Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: EP2383706B1; US20110269385A1; AU2011201702B2; CN102236924A; AU2011201702A1; EP2383706A1; US8408979B2; CN102236924B; JP2011233067A

Description

本発明は、コインを回転ディスクの通孔に落下させて１つずつ区分けして払い出すコインホッパにおいて、コインを確実に前記通孔に落下させることができるコインホッパに関する。
詳しくは、コインの直径が回転ディスク直径の大凡二倍程度の小型のコインホッパにおいて、コインを確実に前記通孔に落下させることができるコインホッパに関する。
更には、前記小型のコインホッパを安価に製造することを目的とする。
なお、本明細書で使用する「コイン」は、通貨であるコインの他、ゲーム機のメダルやトークン等の代用貨幣または類似のものを包含する。
また、「小型のコインホッパ」とは、回転ディスクの直径が通孔の大凡2倍であり、かつ通孔が１つのみ設けられたコインホッパをいう。

小型のコインホッパは、自動販売機のリサイクル式コイン受入払出装置(例えば、特開２００３−１９６６９５公報参照)やスーパーのレジにおけるコインの釣銭払出機(例えば、特開平７−３０６９６５公報参照)に採用される。
これらに採用される小型のコインホッパは、設置空間との関係で大きさの制約を受け、コインの直径が大きい場合、回転ディスクの直径は通孔の大凡2倍程度になり、かつ通孔が１つのみ設けられる。
小型のコインホッパの第1の従来技術として、コインをバラ積みで保留する平面視矩形筒形のホッパーヘッドの円形の底孔に１つの通孔を有すると共に傾斜する回転ディスクを配置し、当該回転ディスクの回転によってコインを攪拌しつつ１つずつ前記通孔にコインを落下させて１つずつ払い出す装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。
第1の従来技術において、回転ディスクの上面は半球形の小さな突起を備えているものの大凡平面である。

第2の従来技術として、コインをバラ積みで保留する平面視矩形筒形のホッパーヘッドの円形の底孔に一部が切り欠かれた１つの通孔を有すると共に傾斜する回転ディスクを配置し、当該回転ディスクの回転によってコインを攪拌しつつ１つずつ前記通孔にコインを落下させて１つずつ払い出す装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）
第2の従来技術において、回転ディスクの上面には小さな突起が設けられるものの、大凡平面である。

第3の従来技術として、コインをバラ積みで保留する平面視矩形筒形のホッパーヘッドの円形の底孔に、中央に１つの通孔を有し当該通孔の周縁に接する弓形の側壁を有する回転ディスクを配置し、当該回転ディスクの回転によってコインを攪拌しつつ当該弓形側壁によって前記通孔に誘導して１つずつ前記通孔にコインを落下させて１つずつ払い出す装置が知られている（例えば、特許文献3参照。）
第3の従来技術において、回転ディスクたる攪拌ディスクの上面は上段部と下段部との二段に形成され、それらの間はディスク面に対して垂立する壁面によって接続されている。

特開2002―133485（図1〜図5、段落番号0008〜0018）特開米国特許第7294051号（図７〜図11）特開平05―081506（図1〜図9、段落番号0017〜0044）

第１の従来技術が図20を参照して説明される。
傾斜配置されたベース1の上面側であって、かつ縦向き筒形のホッパーヘッド3の円形の底孔5に、１つの通孔7が形成された回転ディスク9が回転自在に配置されている。
ホッパーヘッド3の底孔5において、回転ディスク9の周縁の直上内周面は回転ディスク9に向かって先すぼまりのテーパー状に形成され、回転ディスク9の周縁の直上に突出した庇11を形成している。
回転ディスク9の上面には突起13が形成されている。
これにより、回転ディスク9が回転した場合、通孔7及び突起13によってホッパーヘッド3内のコインCが攪拌され、通孔7に落下してその下面がベース1の上面と面接しつつ回転ディスク9によって連れ回りされ、所定の位置において払い出される。
回転ディスク9の通孔7が１つであるので、コインCが通孔7に落下するチャンスは回転ディスク9の１回転に対し１回であることから、回転ディスク9の2回転以内にコインが落下しない場合、間延び感を顧客に与えるおそれがある。
第１の従来技術においては、庇11があるため、コインCが回転ディスク9の周縁部に載ることができず、コインCの迅速払出に寄与している。
しかし、図20に示すように、回転ディスク9の傾斜の最下部において、上端をホッパーヘッド3の側壁にもたれてベース1及び回転ディスク9に対し大凡直角をなして立っているコインCは、回転ディスク9の上面からベース1の上面へ落下又はベース1から回転ディスク9に乗り上げることによる姿勢の不安定化によってコインCを倒そうとする。
しかし、回転ディスク9に対し大凡二分の一の直径を有する大径のコインCは前記姿勢の不安定化によっては倒れないことが多く、最後の一枚が払い出されず、タイムオーバーによってコインの払出が停止されることがある。

そこで、回転ディスク9の厚みを厚くし(間接的にはベース1から回転ディスク9の上面との間隔)、コインCが回転ディスク9の上面に乗り上がる際のコインの挙動の不安定さを増してコインCを倒すことが考えられる。
しかし、回転ディスク9の厚みを所定値以上に厚くした場合、コインCがベース1に対し垂立状態で横倒しになって柱状になった場合、通孔7から抜け出すことができず、回転ディスク9と共に連れ回りされ、コインCが払い出されない恐れがある。
これらの事情により、第１の従来技術においては、所定値以上に回転ディスク9の厚みを厚くできないため、前述のように最後の一枚が払い出されない恐れがある。
さらに、回転ディスク9の上面が平坦である場合、図20に鎖線で図示するようにコインブリッジを生じ、保留されているコインCが払い出されなくなる恐れがある。

第2の従来技術においても、通孔が1つであるため、第1の従来技術と同様の問題があった。
第3の従来装置においては、中心にコインの通孔があるため、コインの直径が大きくなると回転ディスクの直径も大きくせねばならず、装置の小型化には不適である問題がある。
さらに、下段部と上段部との段差が直角である場合、当該段差とホッパーヘッド壁面との間にコインが噛み込まれ、回転ディスクが回転できなくなるコインジャムを生じる恐れがある。

本発明の第1の目的は、小型のコインホッパにおいて、コインブリッジを生じることなく、かつ最後の一枚まで残すことなくコインを払出できるコインホッパを提供することである。
本発明の第2の目的は、小型のコインホッパにおいて、コインジャムを生じないコインホッパを提供することである。
本発明の第3の目的は、小型のコインホッパにおいて、簡単な構成によりコインブリッジを生じることなく、かつ最後の一枚まで残すことなくコインを払出でき、かつ、コインジャムを生じないコインホッパを安価に提供することである。

この目的を達成するため、本発明は以下のように構成されている。
すなわち請求項のコインホッパは、コインをバラ積み状態で保留する筒型のホッパーヘッド、前記ホッパーヘッドの底孔に配置されると共に上面から下面へ向かって前記コインが通過可能な通孔及び前記コインの押動部を有すると共に所定の角度で傾斜し、直径は前記通孔の大凡二倍未満である円盤形の回転ディスク、前記回転ディスクの下側に前記回転ディスクと平行に配置され、前記押動部によって押動される前記コインがスライドするスライドベースを有するコインホッパにおいて、前記回転ディスクは段差を有する上段部と下段部の少なくとも二段構成であり、前記段差は斜面に形成され、前記通孔は、前記下段部における前記回転ディスクの偏心位置に形成され、前記段差は平面視において前記回転ディスクの半径よりも小さな半径であって、前記回転ディスク上を中心とする円弧状をなすことにより前記上段部は平面視において三日月形を呈し、前記円弧の一端は前記通孔に接し、前記円弧の中間は前記回転ディスクの軸心よりも周縁側に配置されることを特徴とするコインホッパである。
本発明の第１の好ましい実施態様は、請求項１のコインホッパにおいて、前記上段部に上向きの突起が形成されていることを特徴とする。
本発明の第２の好ましい実施態様は、請求項1又は本発明の第１の好ましい実施態様のコインホッパにおいて、前記上段部の周縁側は錘形に形成され、上段部の平面に対し斜面であることを特徴とする。
本発明の第３の好ましい実施態様は、請求項１又は本発明の第１の好ましい実施態様のコインホッパにおいて、前記回転ディスクの正転時に所定時間コインの払出信号が出力されない場合、前記回転ディスクを逆転し、前記逆転方向は前記通孔に接する前記上段部が回転方向の前位に、前記下段部が回転方向後位に位置することを特徴とする。

この構成によれば、回転ディスクの偏心位置に大凡当該回転ディスクの直径の二分の一の１つの通孔が形成され、回転ディスクの上面には三日月形の上段部とラグビーボール形の下段部とが形成され、それらの間の段差は下段部及び上段部に対し傾斜する傾斜面によって接続される。
当該傾斜面一端部は通孔の周縁に接している。
回転ディスクが回転した場合、回転ディスクの上面は上段部と下段部との間に段差が形成されているので、回転ディスク上のコインは当該段差によって攪拌されるので、コインブリッジが生じ難い。
また、通孔は下段部における偏心位置に形成されている。換言すれば、通孔が形成される部分の回転ディスクの厚みを所定値以下にすることができる。
換言すれば、通孔周囲の回転ディスクの厚みが所定値以下の場合、コインが通孔において横倒しに柱状に整列することがないのでこれによるコインの払出不能を防止できる。
さらに、当該段差の斜面とホッパーヘッドとの間にコインが噛み込まれそうになった場合、コインは当該斜面に対し所定の角度で作用することから、当該斜面との間で滑りを生じ、噛み込まれることがなく、結果としてコインジャムを生じない。
本発明は、三日月形の上段部、下段部及びそれらの間の傾斜面からなる段差によって構成されることから、製造容易であり、例えば焼結法によって製造することができ、同一品を安価に提供することができる。

本発明の第１の好ましい実施態様において、上段部に上向きの突起が形成されているので、上段部と下段部との段差に加え、突起によってコインを攪拌できるので、さらにコインを攪拌でき、もって迅速に通孔へ落下させて払い出すことができる。
また、

本発明の第２の好ましい実施態様において、上段部の周縁側は錘形に形成されているので、庇と上段部に続く周面との間には上方に向かって拡開する空間が形成される。
これにより、コインが当該上方に向かって拡開する空間に位置した場合であっても、噛み込まれることはない。
よって、コインジャムを生じない利点がある。

本発明の第３の好ましい実施態様において、コインが払い出されるべき状況において、所定時間払出信号が出力されない場合、回転ディスクは所定時間逆転される。
換言すれば、コインが払い出されるべきときに所定時間コインの払出信号が存在しない場合、回転ディスクが回転していないと推定できる。
換言すれば、コインジャムにより回転ディスクが回転できない場合である。
回転ディスクを逆転した場合、コインは一気に上段部に転がり上がらなければならない。
これにより、コインに対する振れの要因が大きくなるからコインが倒れ易くなる。
よって、コインが通孔に落下し易くなるのでコインを迅速に最後の一枚まで払出できる利点がある。

図１は、実施例のコインホッパの斜視図である。図２は、実施例のコインホッパのホッパーヘッドを外した状態の回転ディスクの正面図である。図３は、実施例のコインホッパの回転ディスクの斜視図である。図４は、実施例のコインホッパの回転ディスクであって、(A)は平面図、(B)は(A)におけるA−A線断面図である。図５は、実施例のコインホッパの図1における面Pにおける、回転ディスクの通孔が傾斜の最下部に位置する状態の縦断面図である。図６は、実施例のコインホッパの図1における面Pにおける、回転ディスクの通孔が傾斜の最下部に位置しない状態の縦断面図である。図７は、実施例のコインホッパのホッパーヘッドを取り除くと共にコインCが立っている状態において、(A)は回転ディスクの正面図、(B)は(A)におけるB−B線断面図である。図８は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(段差がコインに対し上側に位置)である。図９は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(段差がコインに接し始めた位置)である。図10は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(段差がコイン下部の裏側を押している位置)である。図11は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(段差によってコインが倒された位置)である。図12は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(突起によってコインが移動され始めた位置)である。図13は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(突起によってコインが通孔と横方向に並置された位置)である。図14は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(重力によってコインが転げ落ち始めた位置)である。図15は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(コインが下段部に横たわった位置)である。図16は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(コインが段差によって移動され始めた位置)である。図17は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(コインが段差によって通孔と並置された位置)である。図18は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(コインが段差上を転げ始めた位置)である。図19は、実施例のコインホッパの作用説明用の平面図(コインが突起上に倒れた状態)である。図20は、従来のコインホッパを説明するための断面図である。

本発明は、回転ディスクに上段部と下段部を設け、ホッパーヘッド内面にもたれかかって立っているコインの下部を上段部が脚払いするように移動する。これにより、立っているコインは上段部上に倒れ、段差により傾斜の上方へ移動されて自重落下により通孔へ落下、又は上段部に設けた突起によって傾斜の上方へ移動させて自重落下により通孔へ落下させる。
よって、コインは最後の一枚まで迅速に払い出すことができる。
また、上段部による脚払いによっても倒れない場合、回転ディスクは逆転される。
逆転された場合、コインは一気に上段部に乗り上がるのでコインの振動が増加して倒れる確率が大きくなり、もって最後の一枚まで迅速に払い出すことができる。

本発明に係るコインホッパ100は、バラ積みで保留されたコインCを一つずつ区分けして払い出す機能を有する。
図1及び2に示すように、コインホッパ100は、大凡フレーム部102、ベース部104、回転ディスク106、弾き出し部108及びホッパーヘッド112を含んでいる。

まずフレーム部102が図1及び図2を参照して説明される。
フレーム部102は、ベース部104、回転ディスク106、弾き出し部108及びホッパーヘッド112を支持する機能を有する。
フレーム部102は樹脂にて射出成型され、側面視おおよそ直角三角形の箱型であり、頂部は約30度傾斜し、平面視おおよそ正方形をしている。
フレーム部102の内部には、回転ディスク106を回転駆動するための電気モータ等が内蔵される。

次にベース部104が図2を参照して説明される。
ベース部104は、コインCのスライドベース114、弾き出し部108及びホッパーヘッド112を保持する機能を有する。
ベース部104は、フレーム部102の頂部に着脱可能取り付けられた矩形厚板状をし、樹脂により射出成型されている。
ベース部104の上面中央にはベース部104の全幅に近い直径を有するおおよそ円形有底のガイド穴116が形成されている。
ガイド穴116の周壁117のベース部104の傾斜の上側の一部が開口され、コインCの出口開口118が形成されている。
ガイド穴116の出口開口118部分は、ベース部104の上側端縁119に連続する台形部120に形成されている。
台形部120の斜面121は、図2においてベース部104の左上角部122に対し傾斜している。
ガイド穴116及び台形部120には耐摩耗性を向上のため、それらと相似形に形成した金属製のスライドベース114が嵌込まれ、当該スライドベース114の上面は、ベース部104の出口上面123と面一に構成されている。

次に回転ディスク106が図2〜図4を参照して説明される。
回転ディスク106は、ホッパーヘッド112内にバラ積みされたコインCを一つずつ区分けして払い出す機能を有する。
すなわち、回転ディスク106は後述するホッパーヘッド112の底孔134にスライドベース114の上面に近接して平行に配置され、コインCの払出信号に基づいてフレーム部102に内蔵された電気モータ(図示せず)によって、図2において反時計方向に回転される。この反時計方向の回転を正回転という。
また、コインジャムを生じて電気モータが正回転モードであるにも拘わらず回転ディスク106が回転しない場合、又は指示された数のコインCが払い出されていないにも拘わらず所定時間コインCが払い出されない場合、換言すれば、指示された数のコインCが払い出されず、かつ、所定時間コインCの払出が無い場合、電気モータの回転が停止された後、逆転(図2において時計方向)され、再び正転することを所定回繰り返す。

回転ディスク106は薄板円盤型であって、下段部126と上段部128とが形成されている。
換言すれば、図4(B)に示すように下段部126の厚みT1は、上段部128の厚みT2よりも薄く形成されている。
厚みT1はスライドベース114の上面から下段部126の上面までの距離であり、厚みT2はスライドベース114の上面から上段部128の上面までの距離である。
厚みT1は、3.5ミリ以下に設定することが好ましい。なぜなら、通孔132においてコインCがスライドベース114に対しほぼ直角になって横方向に並んで柱状になり、回転ディスク106と共に回転すること、換言すれば、コインが払出されないことを防止するためである。
すなわち、厚みT1が3.5ミリ以下で有る場合、コインCが通孔132の周縁に支えられてスライドベース114に対し垂直に立ち難くなるためである。

下段部126と上段部128とは、回転ディスク106の下面130に対し平行に形成されている。回転ディスク106のコインCによる回転抵抗を小さくするためである。
図2に示すように、下段部126は平面視楕円(ラグビーボール)形に形成され、回転ディスク106の偏心位置であって、かつ、その外周縁の一部131が当該回転ディスク106の周縁に隣接した位置に当該回転ディスク106の上面から下面へ貫通する一つの円形の通孔132が形成されている。
通孔132の直径は、使用されるコインCの直径よりも僅かに大きな直径を有し、回転ディスク106の半径よりも僅かに小さい。
また、通孔132の周面133は上向きに拡開するすり鉢形に形成されている。
コインCが通孔132に落下し易くするためである。

上段部128は、回転ディスク106の偏心位置において三日月形に形成され、円弧状の周縁は上段部128の延長線L1に対する角度Ｘが約20度の傾斜面136に形成されている。
換言すれば、上段部128の上部外周面140は部分的に錐形に形成されている。
このように、錐形の上部外周面140にすることにより、コインCがホッパーヘッド112の内周面によりかかって立ちにくくするためである。
内向き円弧縁138は、回転ディスク106の第1半径R1よりも小さな第2半径R2であって、通孔132に隣接した回転ディスク106上を中心CE2とする円弧である。
換言すれば、回転ディスク106の第1半径R1よりも僅かに小さい第3半径R3によって上段部128の基になる円形上段部を形成し、当該円形上段部の一部を楕円形に削除することにより、又は三日月形の上段部128を付設することにより下段部126を構成する。
なお、回転ディスク106は焼結品又は樹脂品とし、下段部126及び上段部128を一体成形することができる。

図2及び図4に示すように、三日月形の内向き円弧縁138の一端部である右側の第1端部142は回転ディスク106の周縁近傍において通孔132に接し、中間部144は回転ディスク106の軸線CE1よりも周縁側に位置し、左側の第2端部146先端と第1端部142とを結ぶ第2直線L2は、回転ディスク106の軸線CE1よりも反上段部128側に位置している。
換言すれば、回転ディスク106の正転方向に対し前位側に位置する第1端部142は回転ディスク106の周縁部において通孔132に接している。
これにより、下段部126に面接触して載っているコインCは通孔132に対し傾斜の上側に位置した場合、自重によって当該下段部126の上面を滑り落ちて通孔132に落下することができる。
また、下段部126に面接触し、かつ円弧縁138に係止されたコインCは、回転ディスク106の傾斜において、円弧縁138が軸線CE1を通る水平線よりも上方に位置した場合、円弧縁138の傾斜及び重力によって通孔132側へ転動する。
通孔132側へ転動したコインCは円弧縁138が通孔132と接している第1端部142において、通孔132に相対し、落下する。

円弧縁138は斜面139であり、下段部126と上段部128との段差141を接続している。
斜面139の角度は、図4(B)に示すように下段部126の上面に対する垂線L3に対する角度Ｙが約15度であることが好ましい。
傾斜が小さすぎる場合、コインCの攪拌効果が小さく、コインCを通孔132に連続的に落下させることができず、また、直角に近くなるほど攪拌力、換言すればコインCの係止が確実になるためコインCがムリに移動され、他の部品、例えばホッパーヘッド112を破損する恐れがあるからである。

上段部128の上面中央には円柱状の突起148が形成されている。
上面中央とは、三日月形の上段部128の最大幅部における幅方向及び長手方向の中間をいう。
突起148は、直径約3ミリの円柱状であり、かつ、高さはコインCの厚みよりも低く、さらに上端縁は面取りしてある。
突起148は、金属で製作し、上段部128に穿孔した縦向き穴に下端部を圧入して構成することができるが、回転ディスク106と一体成形することも出来る。
コインCが突起148に係止されて回転ディスク106と共に回転し、コインCが傾斜の凡そ上側に位置した場合、コインCは回転ディスク106の上面をすべり落ちて通孔132に落下する。

回転ディスク106の裏面には、通孔132に隣接し、かつ回転ディスク106の中心部から周縁に伸び、かつ正転方向に向かって凸形状のインボリュート曲線を描くように押動部152が形成されている。
これにより、回転ディスク106が正回転する場合、通孔132に落下したコインCは、押動部152によって押されつつ周縁をガイド穴116の周壁117に、下面をスライドベース114に案内されつつ図2において反時計方向に回動される。
出口開口118の近傍において、スライドベース114上に突出する規制ピン154(図11、12参照)によって出口開口118側に案内され、後述する弾き出し部108によって弾き出される。

回転ディスク106の裏面側の通孔132の正回転方向の前位側には、通孔132に沿って下向きに突出する戻し突起156が形成されている。
これにより、回転ディスク106が逆転した場合、コインCは戻し突起156によって図2において時計方向に押され、周縁をガイド穴116の周壁117に下面がスライドベース114に案内されつつ図2において反時計方向に回動される。
出口開口118の近傍において、コインCは規制ピン154に当接するが、公知のように規制ピン154はスライドベース114内に弾性的に後退するので、コインCは出口開口118側に案内されることなく回転ディスク106と共に回動される。

次に弾き出し部108が図2を参照して説明される。
弾き出し部108は、コインCを１つずつ区分けして払い出す機能を有する。
本実施例において、弾き出し部108は固定ローラ162と移動ローラ172とを含んでいる。
まず固定ローラ162が説明される。
固定ローラ162は、ベース部104の傾斜上側において、ガイド穴116に隣接して配置され、ベース部104に形成された長孔166を貫通する支軸168の上端部に回転自在に取り付けられている。
支軸168は、ベース部104の裏面側に配置され、回転ディスク106の下側において固定軸(図示せず)に回動自在に支持され、かつスプリング(図示せず)により図2において時計方向に付勢されたレバー(図示せず)に固定されている。
このスプリング力は後述の弾き出し用のスプリング194に対しバネ定数が極めて大きく、通常のコインCの払出し時、固定ローラ162は移動されない。しかし、極めて大きな力が作用した場合、長孔166の範囲において移動することができる。

次に移動ローラ172が説明される。
移動ローラ172は、回転ディスク106によって固定ローラ162との間に押し込まれたコインCを弾き出す機能を有する。
移動ローラ172は、第2支軸174に回動自在に支持された揺動レバ176の先端から下向きに突出する軸178に回転自在に支持されている。
第2支軸174は、ベース部104の固定ローラ162と反対側の角部においてガイド穴116に隣接配置された弧状の位置調整ブラケット182の端部から上方に向けて突出している。
位置調整ブラケット182は、回転ディスク106の軸線CE1を中心とする所定半径で形成された弧状長孔184を貫通してベース部104にねじ込まれる一対のスクリュウ186a、186bによってベース部104の上面に固定される。
この構成により、使用されるコインCの直径に対し固定ローラ162との関係で移動ローラ172が最適位置になるよう弧状長孔184の範囲で位置調整される。

位置調整ブラケット182の端部から上向きにバネ受け188が突出され、揺動レバ176の他端192は当該バネ受け188の下端部に当接され、待機状態での移動ローラ172の待機位置SP(図2の位置)を規制する。
弦巻スプリング194の中間が第2支軸174の外周に巻き付けられ、その一端は揺動レバ176に、他端はバネ受け188に係止され、揺動レバ176に図2において反時計方向の回動力を付与する。
移動ローラ172が待機位置SPに位置する場合、固定ローラ162との間隔は使用されるコインCの直径よりも小さい間隔で保持される。
規制ピン154に案内されたコインCが回転ディスク106の押動部152によって固定ローラ162と移動ローラ172との間に押し込まれた場合、揺動レバ176は図2において時計方向に回動され、コインCの中心を通る直線が固定ローラ162と移動ローラ172との接点を通過した直後に、弦巻スプリング194の弾発力に基づいて移動ローラ172によって後述のセンサ212に向かって弾き出される。

次にホッパーヘッド112が図1及び図5、6を参照して説明される。
ホッパーヘッド112は、コインCをバラ積み状態で回転ディスク106の上方に所定量保留する機能を有する。
ホッパーヘッド112は全体として縦向きの筒形であって、下端部196は円形に、上端部198は矩形に形成され、中間部202は上端部198と下端部196を滑らかに接続するよう斜面に形成され、下端部196は、ベース部104に着脱可能に固定される。
回転ディスク106は下端部196の円形の底孔134に配置され、底孔134の内周縁は回転ディスク106の周縁端部206上の通孔132に接する位置まで突出している。コインCの周縁が回転ディスク106の周縁端部206上に乗って通孔132に落下しないことを防止するためである。

次にセンサ212が説明される。
センサ212は、弾き出し部108によって弾き出されたコインCを検知する機能を有する。
センサ212は、例えば磁気センサ214である。塵埃等の影響を受けずにコインCを検知できるからである。
磁気センサ214は横向きの門形をし、その上支持部218と下支持部(図示せず)の間のコイン通過部224を弾き出されたコインCが通過するよう、フレーム部102の側面に固定された金属製ブラケット216に固定されている。

次に本実施例の作用を図8〜図19も参照して説明する。
コインホッパ100からコインCを払い出す場合、図示しない電気モータに通電され、回転ディスク106は図2において反時計方向に回転される。
この回転により、ホッパーヘッド112内のコインCは、通孔132、下段部126と上段部128の段差141及び突起148による攪拌によって様々に姿勢を変えられ、通孔132に落下する。
回転ディスク106の回転過程において、コインCが円弧縁138の斜面139とホッパーヘッド112の内面との間に挟まれることがあるが、斜面139であるため、コインCと斜面139との接触部において横方向の力が作用し、所定以上の力が加わった場合、コインCは斜面139に対し滑り出すことができる。
これにより、コインCは斜面139とホッパーヘッド112の内面との間に噛み込まれないので、コインジャムを生じることがない。

通孔132に落下したコインCは、下面をスライドベース114に支えられつつ押動部152によって押動されるので、コインCの周面はガイド穴116の周壁117に案内されつつ反時計方向へ回動される。
そして、コインCは規制ピン154によって出口開口118に向かって案内され、固定ローラ162と移動ローラ172との間に押し込まれる。
押し込まれたコインCは、その中心が固定ローラ162と移動ローラ172との接点を結ぶ直線を越えた直後に移動ローラ172に付与されている弾発力によって磁気センサ214に向かって弾き出される。
弾き出されたコインCは、磁気センサ214によって検知され、磁気センサ214からの検知信号が払出指示数に一致した場合、電気モータ、したがって回転ディスク106の回転が停止され、コインCの払出が終了する。

次に図5及び6に示すように、ホッパーヘッド112内におけるコインCが1枚になり、スライドベース114の傾斜における下側において、コインCの上端部がホッパーヘッド112の傾斜下側の内面によりかかり、下端周面が回転ディスク106及びスライドベース114に対し立っている状況における作用を図7〜図15を参照して説明する。
まず、図7(A)に示すコインCの下端が通孔132に落下し、スライドベース114に支持されている状態を起点として説明する。

回転ディスク106が反時計方向に回転し、図7(B)に示すようにコインCは通孔132の縁228によって押し上げられ、下段部126に持ち上げられるようになる。
換言すれば、コインCが下段部126に乗り上がる。
この乗り上げる際において、コインCが小径である場合、コインCの半径に対し高さT1が大きいことから、下段部126に乗り上がる際のコインCの振れが大きくなり、通孔132内に倒れ込む確率が高い。
しかし、コインCが大径になり、コインCの半径対する高さT1が小さくなると、コインCが下段部126に乗り上がる際のコインCの振れは小さい。
よって、コインCが下段部126に乗り上がった場合も、図6及び図8に示すように、コインCの上端部がホッパーヘッド112の内壁面にもたれかかって立っている確率が高い。
換言すれば、従来の回転ディスク106は攪拌突起を有するものの基本的には下段部126のみであるので、コインCはスライドベース114の傾斜の下部におけるホッパーヘッド112の底孔134において、転がり続けて払い出されないことがある。

しかし、本発明においては上段部128があるため、図9に示すようにコインCはさらに下段部126から上段部128へ乗り上げる。
したがって、この乗り上げる際のコインCの振れによりコインCは倒れる確率が高まる。
また、下段部126から上段部128へ乗り上げる際、コインCの下部周縁CEに対し、内向き円弧縁138は斜め方向から接触する。
換言すれば、図9から明らかなように、円弧縁138はコインCの裏面(ホッパーヘッド112の内面)側から押される。これにより、コインCの下端部は円弧縁138によって回転ディスク106の軸線CE1側へ移動される。
これにより図10に示すように、コインCの上端がもたれ掛かるホッパーヘッド112の内面の位置が順次底孔134に近づき、ついには図11に示すように上段部128上に横たわる。

これによってもコインCが倒れずに通孔132に落下しない場合、磁気センサ214が所定時間の間、検知信号を出力しないので電気モータは停止された後、所定時間の間逆転された後、再び正転される。
回転ディスク106が逆転された場合、回転ディスク106は図2において時計方向に回動される。
よって、コインCは図7(B)に示すようにスライドベース114から上段部128へ一気に乗り上げなければならない。
換言すれば、大径コインCであっても、乗り上げ高さがT1からT2へ大きくなり、乗り上げ時のコインCの姿勢の不安定が増大する。
これによって、大径コインCが倒れる確率が高まる。
したがって、回転ディスク106の正転時における円弧縁138によるコインCの脚払い作用及び回転ディスク106の逆転時におけるスライドベース114から上段部128へ一気に乗り上げる際のコインCの不安定増大作用によってコインCを通孔132へ落下させることができる率を高めることが出来る。

更なる回転ディスク106の回転によって、図11に図示するように上段部128にコインCが横たわった直後に突起148がコインCの周面に接触し押動する(図12参照)ので、図13、14に示すように横たわったコインCの重心Gが突起148を通る垂線PLよりもホッパーヘッド112の底孔134の内周面側に位置する場合、当該コインCの周縁は底孔134の内周面に案内されつつ反時計方向へ移動される。

更に回転ディスク106が回転し、図14に示すように上段部128に横たわったコインCの重心Gが垂線PLよりも回転ディスク106の軸線CE1側に位置し、重力によってコインCが上段部128から滑り落ちる場合、当該コインCは通孔132に向かって落下する。

通孔132に落下したコインCは前述のように規制ピン154によって出口開口118側へ案内された後、弾き出し部108によって弾き出される。
換言すれば、ホッパーヘッド112内に保留されたコインCは最後の一枚まで残らず払い出されることができる。

次に図15〜図18を参照してコインCがスライドベース114の傾斜の下部において下段部126において横たわった場合を説明する。
まず図15に示すように、傾斜の下部において、コインCが下段部126に横たわった場合、コインCは通孔132よりも下方に位置しているため、下段部126上のコインCには重力によって傾斜に沿った下向きの力が作用しているが、底孔134の内周面に支えられ、通孔132には落下しない。

引き続く回転ディスク106の回転によって、図16に示すように円弧縁138はコインCの周縁に接触し、コインCを押動する。
この場合、コインCは円弧縁138によって押動されつつ底孔134の内周面に案内されて反時計方向へ回動される。
この場合にも通孔132はコインCよりも傾斜の上側に位置するので、コインCは通孔132へ落下しない。

引き続く回転ディスク106の回転によって、図17に示すように、通孔132がコインCの側方に位置した場合、コインCに作用する重力によって、円弧縁138の傾斜によって回転ディスク106の軸線CE1側へ向かう力が発生するが、この力は小さく、コインCと下段部126との間の摩擦力を上回ることが出来ない。
これによって、コインCは、円弧縁138に支えられ、下段部126上においてその周面が底孔134の内周面と接触した位置に留まる。

図18に示すように、さらに回転ディスク106が回転した場合、円弧縁138の傾斜が大きくなることから、軸線CE1側へ向かう力が増大し、コインCと下段部126との間の摩擦力に打ち勝ってコインCが自重によって円弧縁138に案内されつつ通孔132側へ転がる。
これにより、円弧縁138の端部は通孔132に対し接線をなしているので、結果的に通孔132に落下する。
そして、前述のように規制ピン154によって出口開口118側へ案内された後、弾き出し部108によって弾き出される。
換言すれば、ホッパーヘッド112内に保留されたコインCは最後の一枚まで残らず払い出されることができる。

次に図19に示す例を説明する。
図19の例は、図11に相当する状態において、コインCが突起148が達する前に上段部128上に倒れず、突起148の上に倒れた場合である。
この場合、コインCは突起148の頂部との摩擦力によって反時計方向への力が作用するが、その力は小さく、大凡回転ディスク106の傾斜下側の下部に位置する。
これにより、突起148はコインCの下方を通過し、コインCは上段部128上に横たわり、通孔132が傾斜の最下側に位置した位相において、通孔132に落下し、前述同様に弾き出し部108によって弾き出される。

C コイン
CE1 軸線
CE2 中心
106 回転ディスク
112 ホッパーヘッド
114 スライドベース
132 通孔
134 底孔
136 斜面
139 斜面
140 外周面
141 段差
148 突起
152 押動部

Claims

コイン(C)をバラ積み状態で保留する筒型のホッパーヘッド(112)、
前記ホッパーヘッド(112)の底孔(134)に配置されると共に上面から下面へ向かって前記コインが通過可能な通孔(132)及び前記コイン(C)の押動部(152)を有すると共に所定の角度で傾斜し、直径は前記通孔(132)の大凡二倍未満である回転ディスク(106)、
前記回転ディスク(106)の下側に平行に配置され、前記押動部(152)によって押動される前記コインがスライドするスライドベース(114)を有するコインホッパにおいて、
前記回転ディスク(106)は段差(141)を有する上段部(128)と下段部(126)の少なくとも二段構成であり、前記段差(141)は斜面(139)に形成され、
前記通孔(132)は、前記下段部(126)における前記回転ディスクの偏心位置に形成され、
前記段差(141)は平面視において前記回転ディスクの半径よりも小さな半径であって、前記回転ディスク上を中心(CE2)とする円弧状をなすことにより前記上段部(128)は平面視において三日月形を呈し、前記円弧の一端は前記通孔(132)に接し、前記円弧の中間は前記回転ディスクの軸線(CE1)よりも周縁側に配置されることを特徴とするコインホッパ。