JP5720023B2 - 紙幣収納庫 - Google Patents

Description

本発明は、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置に配置される紙幣処理装置が備える紙幣収納庫の改良に関する。

投入された紙幣を受け入れる入金機能や、釣り銭や払い出し金として紙幣を払い出す出金機能を備えた紙幣処理装置は、各種自動販売機、入出金装置、両替機等に装備されている。そして、この紙幣処理装置には始業時に準備した紙幣、あるいは稼働中に投入された紙幣を金種別に保管するための紙幣収納庫が装備されている。
図６は従来の紙幣収納庫を示す縦断面図である。この紙幣収納庫は、ケーシング１３０と、ケーシング１３０内に配置され、紙幣Ｓを堆積する紙幣堆積部材１３１と、この紙幣堆積部材１３１を上下動自在に支持して常時上向きに弾性付勢するコイルバネ１３４と、を備える。また紙幣収納庫は、ケーシング１３０の側壁に設けた入出金用のスリット１３５から挿入された紙幣Ｓを紙幣堆積部材１３１上に押し込むために上下動する紙幣押し込み機構１３２を備える。なお、符号１３３は紙幣押し込み機構１３２を駆動する押し込み部材、同じく１３０ａは、紙幣押し込み機構１３２挿入用の穴を示している（特許文献１参照）。同様の構成は、特許文献２にも開示されている。

近年、駅の券売機や、銀行等の現金自動預払機（Automatic teller machine：ＡＴＭ）では、大量の紙幣を取り扱うことが多い。このため、紙幣収納庫に多量の紙幣を収納できるようにすることが要望される。
しかしながら、特許文献１に記載の紙幣収納庫において、収納できる紙幣の大容量化を図ると、以下の不具合を生じる。
即ち、図７は従来の紙幣収納庫の不具合を示すものであり、（ａ）は紙幣を入れない状態を示す模式的縦断面図、（ｂ）は紙幣を格納した状態を示す模式図、（ｃ）は底面図である。すなわち、紙幣の容量を大きくするためには、図７（ａ）に示すように、ケーシング１３０の高さ寸法Ｈを大きくし、紙幣堆積部材１３１のストロークを大きくする必要がある。そして、紙幣堆積部材１３１のストロークを大きくすると、紙幣堆積部材１３１を押圧するコイルバネ１３３の長さ寸法ｈを大きくし、ストローク寸法を大きくする必要がある。

例えば、二千枚の紙幣の厚さ寸法は約４００ｍｍであり、これを収納するためには、コイルバネ１３３も約４００ｍｍのストローク寸法を必要とする。しかしながら、このように大きな寸法のコイルバネ１３３を使用して多量の紙幣Ｓを格納すると、図７（ｂ）に示すように、紙幣の重さでコイルバネ１３３が押し縮められる際に座屈することがある。コイルバネ１３３が座屈すると、コイルバネ１３３による押し上げ力が得られず、ケーシング１３０内に正常に紙幣Ｓを格納できないという問題がある。
コイルバネの座屈については、ＪＩＳ規格にも記載されているように、コイルバネの自由長をコイルの平均径で割った値が４を越えると座屈を発生しやすいことが一般的に知られている。
ここで、コイルバネ１３３の直径ｄ（図７（ｃ）参照）を大きくすることにより、コイルバネ１３３を長尺としても座屈を防止できるが、ケーシング１３０の寸法が紙幣サイズにより制限されるため、単純にコイルバネ１３３の直径ｄを大きくすることはできない。

このような問題に対処して、多量の紙幣を収納することができる紙幣収納庫として以下のものが提案されている（特許文献２参照）。図８及び図９は他の紙幣収納庫を示す断面図である。
図８に示した紙幣収納庫は、ケーシング１４０内に配置され、紙幣Ｓを堆積する紙幣堆積部材１４１と、この紙幣堆積部材１４１を上下動自在に支持して常時上向きに弾性付勢する押し上げ機構１４３と、ケーシング１４０側壁に設けた入出金用のスリット１４６から導入されてきた紙幣を紙幣堆積部材１４１上に押し込むために上下動する紙幣押し込み機構１４２とを備えている。この例では、押し上げ機構１４３は、パンタグラフ機構１４４とコイルバネ１４５とを備えて構成される。
また、図９に示した紙幣収納庫は、ケーシング１５０内に配置され、紙幣Ｓを堆積する紙幣堆積部材１５１と、この紙幣堆積部材１５１を上下動自在に支持して上下動する駆動機構１５２と、紙幣Ｓを紙幣堆積部材１５１に押し込む紙幣押し込み機構１５７とを備えている。この例では、駆動機構１５２は、ケーシング１５０の側方に敷設した上下方向のガイドレール１５３と、このガイドレール１５３に沿って紙幣堆積部材１５１を上下移動可能に案内支持するワイヤ１５４と、紙幣堆積部材１５１を引き上げるコイルバネ１５５と、ワイヤ１５４の方向を転換する滑車１５６とを備えて構成される。

特開２００８−１３４７４８公報 特開平１０−２１４４１号公報 特開２００１−６７５１７公報

しかしながら、上述したリンク機構を備えた紙幣収納庫や、ワイヤ及び滑車を備えた紙幣収納庫は、その構造が複雑で、部品点数が多くコストアップする他、機構を複雑とした分だけ故障などの不具合が多くなるという問題がある。
そこで本発明は、簡単な構造で多量の紙幣を収納できる紙幣収納庫を提供することを目的とする。

請求項１に記載の紙幣収納庫は、内部に紙幣収納空所を有したケーシングと、前記紙幣収納空所内に上下動自在に配置された紙幣堆積部材と、前記紙幣堆積部材を弾性的に上方に付勢するコイルバネと、を備える紙幣収納庫において、前記コイルバネは、下側コイルバネと、前記下側コイルバネの上方に中間部材を介して連接して配置された上側コイルバネと、を備え、前記中間部材は、前記下側コイルバネの上部と前記上側コイルバネの下部にそれぞれ固定された状態で前記ケーシング内において上下動自在に配置されるとともに、前記中間部材の姿勢を矯正するガイド部材を備えることを特徴とする。
多量の紙幣を収納できるように紙幣堆積部材のストローク量を大きくしても、中間部材が下コイルバネと上コイルバネの接合部をケーシング内でぶれることなく案内し、コイルバネの座屈を防止できる。このため、簡単な構造で多量の紙幣を収納できる紙幣収納庫を実現できる。

請求項２の発明は、前記紙幣収納庫において、前記コイルバネは、少なくとも１本の下側コイルバネと、前記中間部材を介して前記下側コイルバネの中心線の延長線上に中心線を配置した少なくとも１本の上側コイルバネと、から構成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、前記紙幣収納庫において、前記コイルバネは、少なくとも１本の下側コイルバネと、前記中間部材を介して前記下側コイルバネの中心線の延長線から外れた位置に中心線を配置した２本以上の上側コイルバネと、から構成されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、前記紙幣収納庫において、前記ガイド部材は、前記ケーシングの内壁に接触するシューと、前記シューを保持する保持部と、を備えることを特徴とする。
請求項５の発明は、前記紙幣収納庫において、前記紙幣堆積部材及び前記中間部材を上下方向に案内する案内機構を備えることを特徴とする。
請求項６の発明は、前記紙幣収納庫において、前記案内機構は、前記ケーシング内に立設配置されたガイドシャフトと、前記紙幣堆積部材及び前記中間部材に取り付けられ、前記ガイドシャフトに沿って移動可能なベアリングとを備えることを特徴とする。

本発明に係る紙幣収納庫によれば、多量の紙幣を収納できるように紙幣堆積部材のストローク量を大きくしても、長尺とすべきコイルバネを下側コイルバネと上側コイルバネに分け、さらにそれらの接合部をケーシング内においてガイド部材で案内される中間部材で連結しているので、中間部材が下コイルバネと上コイルバネの接合部をケーシング内でぶれることなく案内して座屈を防止でき、簡単な構造で多量の紙幣を収納できる紙幣収納庫を実現できる。

第１の実施形態に係る紙幣収納庫の構成を示す断面図である。 図１に示した紙幣収納庫の中間部材とコイルバネとを示す斜視図である。 図１に示した紙幣収納庫の案内機構を示す断面図である。 第１の実施形態の変形例に係る紙幣収納庫の中間部材とコイルバネとを示す斜視図である。 第３の実施形態に係る紙幣収納庫を示す断面図である。 従来の紙幣収納庫を示す断面図である。 従来の紙幣収納庫の不具合を示すものであり、（ａ）は紙幣を入れない状態を示す模式図、（ｂ）は紙幣を格納した状態を示す模式図、（ｃ）は底面模式図である。 従来の紙幣収納庫を示す断面図である。 従来の紙幣収納庫を示すものであり、（ａ）は背面図、（ｂ）は主要部分の側面図である。

以下、本発明に係る紙幣収納庫を図面に基づいて説明する。
この紙幣収納庫は、各種自動販売機、入出金装置、両替機等の紙幣取扱装置に装備される紙幣処理装置に配置される。図１は第１の実施形態に係る紙幣収納庫の構成を示す断面図である。
実施形態に係る紙幣収納庫１０は、紙幣を収納する紙幣収納空所を形成したケーシング１１と、ケーシング１１内に上下動自在に配置され上面に紙幣を積載する紙幣堆積部材１２と、紙幣堆積部材１２の上方に上下動自在に配置されて紙幣堆積部材上に紙幣を押し込む紙幣押し込み機構１３と、を備える。なお、紙幣押し込み機構１３としては、例えば従来例で示した構成を用いる。また、図１中紙幣押し込み機構１３の詳細な構成は省略してある。

ケーシング１１内には紙幣堆積部材１２を弾性的に上方に付勢するコイルバネとして下側コイルバネ１４と、この下側コイルバネ１４の上方に中間部材１６を介して直列状に配置された上側コイルバネ１５とを備える。第１の実施形態に係る紙幣収納庫１０では、上側コイルバネ１５の軸Ｏ２は、下側コイルバネ１４の軸Ｏ１の延長線上に配置される。また、中間部材１６は、下側コイルバネ１４の上部と上側コイルバネ１５の下部にそれぞれ固定された状態で上下動自在に構成され、全体として上方に向け付勢される。なお、下側コイルバネ１４及び上側コイルバネ１５はそれぞれ別部材として２本のコイルバネとすることができる他、１本のコイルバネの中間位置に中間部材１６を配置して構成することもできる。
紙幣収納庫１０は、中間部材１６の端部に、ケーシング１１の対向する２つの垂直な内壁１１ａ、１１ａ（或いは、格別のガイド部材）に沿って摺動する２個のガイド部材１７、１７を備える。ガイド部材１７、１７は、内壁１１ａ、１１ａに沿って中間部材１６を案内して、中間部材１６の姿勢矯正用を行う。

第１の実施形態では、ガイド部材１７は、図２に示すように、一端に円弧状の接触部を備え、且つ摺動抵抗が少ない例えば合成樹脂で形成されたシュー１８と、このシュー１８を中間部材１６に接合する保持部１９とから構成される。なお、保持部１９を中間部材１６によって内外方向へ進退自在に支持すると共に、図示しないバネによって外側へ付勢することにより、シュー１８を内壁１１ａ、１１ａに対して弾性的に圧接するように構成することができる。これにより、中間部材を水平姿勢に矯正する効果を高めることができる。
また、実施形態１に係る紙幣収納庫１０は、紙幣堆積部材１２及び中間部材１６を上下方向に案内する案内機構２０を備えている。図３は図１に示した紙幣収納庫の案内機構を示す断面図である。この案内機構２０は、ケーシング１１内に立設配置されたガイドシャフト２１と、紙幣堆積部材１２及び中間部材１６に夫々取り付けられ、ガイドシャフト２１に沿って小さな抵抗で移動可能なベアリング２２、２３とから構成される。ガイドシャフト及びベアリングとしてはボールを使用したリニアボールベアリングを使用することができる。

第１の実施形態に係る紙幣収納庫１０によれば、中間部材１６はガイド部材１７、１７と案内機構２０とによりケーシング内壁に沿って上下方向へ安定して案内されるので、多量の紙幣を収納できるように紙幣堆積部材１２のストローク量を大きくしても、ケーシング内部高さにほぼ相当する長さを有した一本のコイルバネを用いずに、コイルバネを下側コイルバネ１４と上側コイルバネ１５とに分け、各コイルバネ１４、１５の対向する端部を夫々ガイド部材１７で案内される中間部材１６に連結している。このため、上下のコイルバネの対向する各端部は中間部材１６に案内されてケーシング１１内でぶれずに案内されることとなり、短尺化した個々のコイルバネが挫屈することがなくなる。このため、簡単な構造で多量の紙幣を収納できる紙幣収納庫を実現できる。
なお、中間部材１６に配置するガイド部材１７の数は、２つに限らない。図４は第１の実施形態の変形例に係る紙幣収納庫の中間部材とコイルバネとを示す斜視図である。第２の実施形態は、中間部材１６の４つの角隅部に夫々ガイド部材１７を配置したものである。本実施形態に係る紙幣収納庫では、中間部材１６の挙動をより安定させることができる。

次に第２の実施形態に係る紙幣収納庫について説明する。図５は第２の実施形態に係る紙幣収納庫を示す断面図である。紙幣収納庫３０は、ケーシング３１に配置するコイルバネとして、１本の下側コイルバネ３２と、ガイド部材１７、１７を備えた中間部材１６を介して上方に配置された２本の上側コイルバネ３３、３４と、を配置している。第２の実施形態では、上側コイルバネ３３、３４は、軸Ｏ２、軸Ｏ３が、下側コイルバネ３２の軸Ｏ１の延長線から外れた位置に配置されている。
つまり、上側及び下側に配置するコイルバネの本数は前記各実施形態で示した例に限らず、必要に応じて増やすことができる。
但し、第２の実施形態に係る紙幣収納庫３０は、図１の実施形態に比してコイルバネの本数が増えるため組立てが煩雑となり、メンテナンスに際しても同様に手数を要する。また、コイルバネ３３、３４として長さと弾発力が全く同一のものをセレクトして組み付けを行わないと、紙幣堆積部材１２を支持する際のバランスが悪化（水平姿勢保持の困難化）するため精密な調整が必要となる。これらの結果としてコストアップをもたらすこととなる。更に、図１の実施形態に比してコイルバネの本数が多く部品点数が増えるため、運用中に故障が発生する率も増大することとなる。
要するに、図１の実施形態のように上下一本ずつのバネを用いるのが最も好適な態様であると言える。

以上説明したように、本発明に係る紙幣収納庫によれば、上側及び下側コイルバネの接合部に配置される中間部材にガイド部材を配置しているので、コイルバネの座屈が防止され、簡単な構造で多量の紙幣を収納できる紙幣収納庫を実現できる。

１０ 紙幣収納庫、１１ ケーシング、１１ａ、１１ａ 内壁、１２ 紙幣堆積部材、１３ 機構、１４ 下側コイルバネ、１５ 上側コイルバネ、１６ 中間部材、１７、１７ ガイド部材、１８ シュー、１９ 保持部、２０ 案内機構、２１ ガイドシャフト、２２、２３ ベアリング

Claims (6)

1. 内部に紙幣収納空所を有したケーシングと、前記紙幣収納空所内に上下動自在に配置された紙幣堆積部材と、前記紙幣堆積部材を弾性的に上方に付勢するコイルバネと、を備える紙幣収納庫において、
   前記コイルバネは、下側コイルバネと、前記下側コイルバネの上方に中間部材を介して連接して配置された上側コイルバネと、を備え、
   前記中間部材は、前記下側コイルバネの上部と前記上側コイルバネの下部にそれぞれ固定された状態で前記ケーシング内において上下動自在に配置されるとともに、前記中間部材の姿勢を矯正するガイド部材を備えることを特徴とする紙幣収納庫。
2. 前記コイルバネは、少なくとも１本の下側コイルバネと、前記中間部材を介して前記下側コイルバネの中心線の延長線上に中心線を配置した少なくとも１本の上側コイルバネと、から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙幣収納庫。
3. 前記コイルバネは、少なくとも１本の下側コイルバネと、前記中間部材を介して前記下側コイルバネの中心線の延長線から外れた位置に中心線を配置した２本以上の上側コイルバネと、から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の紙幣収納庫。
4. 前記ガイド部材は、前記ケーシングの内壁に接触するシューと、前記シューを保持する保持部と、を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の紙幣収納庫。
5. 前記紙幣堆積部材、及び前記中間部材を上下方向に案内する案内機構を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の紙幣収納庫。
6. 前記案内機構は、前記ケーシング内に立設配置されたガイドシャフトと、前記紙幣堆積部材、及び前記中間部材に取り付けられ、前記ガイドシャフトに沿って移動可能なベアリングと、を備えることを特徴とする請求項５に記載の紙幣収納庫。

Images