JP5851805B2 - 硬貨取扱い装置 - Google Patents
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振分け収納機構は、横方向へ一列に配置された金種別の収納庫と、各収納庫の上方に沿って硬貨を一個ずつ水平方向に搬送するために配置された水平搬送機構と、を備え、水平方向へ搬送する過程で各硬貨が対応する金種の収納庫の直上に達した時点で落下させるように構成されている。
ところで、硬貨投入部が装置内部に設けられた水平搬送機構よりも低い位置にある場合には、硬貨投入部から投入された硬貨を水平搬送機構まで上昇させるための搬送機構を設ける必要がある。
一方、給油ポンプ等の給油機構205によるレイアウト上の制限により、水平搬送機構220aを含んだ振分け収納機構220を図中に破線で示したように給油装置内部の上方に配置せざるを得ない場合があるが、この場合には硬貨投入部211から投入された硬貨Cを上方に引き上げるための機構221が必要となる。
しかし、硬貨を水平に搬送するためのローラの回転軸と、上昇搬送ベルトを駆動するプーリの回転軸とが直交する位置関係にあるため、ローラと上昇搬送ベルトのプーリを同一の駆動源によって駆動することが難しくモータを2基使用せざるを得ない構成となる。また、2基のモータは直交した姿勢で配置する必要があるため、これが占有スペースを増大させる原因となる。
或いは、ハスバギヤのように直交する回転軸間を連結するギヤ機構を使用すれば、一つのモータによってローラと上昇搬送ベルトのプーリを駆動することが可能であるが、ハスバギヤは占有スペースの増大をもたらすという不具合を有している。
更に、ローラによって硬貨投入口から水平に搬送されてきた硬貨を上昇搬送ベルトの下部で上昇方向へ転換させるために、上昇搬送ベルトの下部の奥側には硬貨の搬送方向を垂直方向へ転換するための硬貨ガイドが必要となり、この硬貨ガイドも部品点数増加、大型化の原因となる。
給油装置を小型化する場合、給油ポンプ類はその機能上、小型化することに限界があるため、硬貨処理ユニットの方を小型化することが求められ、小型化に対応できない硬貨処理ユニットは給油装置のメーカーによって採用されなくなる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、装置のレイアウト上の理由から硬貨投入口よりも上方に硬貨を金種別に収納庫に振り分ける振分け収納機構が配置された硬貨取扱い装置において、モータの個数を増やしたり大型化することなく、投入された硬貨を上方に搬送することができるようにした硬貨取扱い装置を提供することを目的としている。
上下のプーリにより支持された硬貨上昇ベルトと、硬貨ガイド縦壁、及び補助ローラとの協働によって、硬貨投入口から投入されてきた硬貨を上方に位置する振分け収納機構に移送することができるため、部品点数の増大による大型化やコストアップを招くことなく、両面に操作部を備えた自動販売機等に適用することが可能となる。特に、硬貨を上向きにガイドするための固定されたガイドレールが存在しないため、硬貨上昇機構を間に挟んで対向配置された他の硬貨投入口から搬送されてくる硬貨を硬貨上昇機構にスムーズに受け渡すことができ、硬貨上昇機構の共通化が可能となる。
硬貨上昇ベルトと硬貨ガイド縦壁との協働によっても硬貨を上昇させることは可能であるが、補助ローラを併用することにより、より確実に硬貨を上昇させることが可能となる。
このように構成したため、投入された硬貨を横方向に搬送してから上昇させるための作業を全て一つの駆動源によって実現できる。
図1は本発明の一実施形態に係る硬貨取扱い装置の全体構成を示す外観斜視図であり、図2(a)及び(b)はこの硬貨取扱い装置における硬貨上昇機構を含む概略構成を示す外観斜視図、及びその要部拡大斜視図であり、図3は硬貨上昇機構の具体的構成例を示す外観斜視図であり、図4(a)及び(b)は硬貨上昇機構の構成を示す前面側斜視図、及び支持部材を除去した状態を示す前面側斜視図であり、図5(a)及び(b)は硬貨上昇機構の構成を示す背面側斜視図、及び軸支部材を除去した状態を示す背面側斜視図であり、図6は第1の駆動伝達機構、及び各プーリを除去した状態を示す正面側斜視図であり、図7は硬貨上昇機構の一部の分解斜視図であり、図8(a)(b)及び(c)は下部プーリの直上位置の横断面図であり、図9(a)(b)及び(c)は上下のプーリ、硬貨上昇ベルト、及び補助ローラを中心とした硬貨上昇手順を示す前面側斜視図であり、図10(a)乃至(d)は補助ローラを中心とした硬貨上昇手順を示す前面側斜視図である。
更に、第2の硬貨導入機構6を設けることも可能であり、第2の硬貨投入口3から投入されてきた硬貨Cを縦姿勢のまま長い距離を搬送して硬貨上昇機構4に導入する手段であり、硬貨を支持する底面が下向きに傾斜した下降傾斜路(第2の下降傾斜路)101と、下降傾斜路101の終端部から硬貨上昇機構4まで延在する水平な底面102aを有した搬送路102と、搬送路102に沿って配置された複数のローラ105と、各ローラ105によりエンドレスに張架された搬送ベルト(Vベルト)106と、搬送ベルト106の一方の走行部分に沿って対向配置された垂直なガイド壁107と、を有する。各ローラ105は、搬送路102の底面102aと直交する回転軸によって回転自在に軸支されている。搬送ベルト106の後側の走行部分とガイド壁107の前面との間で、下降傾斜路101から移動してきた縦姿勢の硬貨を挟み込んで奥部に位置する硬貨上昇機構4へ移送する。
下部プーリ30と上部プーリ50は図示しないストッパによって後方(硬貨ガイド縦壁方向)への移動の限界が規定されている一方で、前方へ向かう外力が加わった時に弾性部材32、51に抗して前方へ移動するように構成されている。下部プーリと上部プーリが最後方位置にある時には、両プーリに巻掛けられた硬貨上昇ベルト55と硬貨ガイド縦壁前面との間(硬貨進入用隙間S)は、最小厚みの硬貨の厚さよりも小さく設定される。硬貨が硬貨進入用隙間S内に圧入してきた時には各プーリは各弾性部材32、51に抗して前方へ移動することにより硬貨の進入を許容する。
下部プーリ30は、図8に示すように硬貨上昇ベルト55を巻掛けるように外周面が凹状となった巻掛け部分30aと、巻掛け部分30aの前面に同軸状に一体化され且つ巻掛け部分30aよりも若干大径の円盤状部分30bとから一体構成されている。上部プーリ50も同様の構成である。巻掛け部分30aは丸ベルトである硬貨上昇ベルトの直径よりも薄肉に構成されているため、硬貨上昇ベルトを巻き掛けたときにその側面が巻掛け部分30aの一側面よりも後方(硬貨ガイド縦壁20側)へ突出した状態となる。また、巻掛け部分30aの他側面側(前方側)には円盤状部分30bが近接配置されているため、硬貨上昇ベルトが前方側にずれることが防止されている。従って、後述するように硬貨上昇ベルトの後側側面によって硬貨を挟圧した時に硬貨からの反力によって硬貨上昇ベルトが前方へずれることがない。
各弾性部材32、51による付勢力は、隙間S内を硬貨が移動する際に硬貨が各プーリを前方へ押し出すと共に、硬貨の通過を阻害しない程度に設定する。
第1の回転軸35によって軸方向へ移動自在、且つ回転方向には固定された第1の補助ローラ40は、図10に示すように常時においてはその前面40aを硬貨ガイド縦壁20の前面20bと同じ平面内に位置させているが、硬貨進入用隙間S内に硬貨が進入してきた時には、図示しない補助ローラ付勢手段に抗して若干後方へ退避できるように構成されている。
一方、第1の補助ローラ40を軸方向へ進退自在に構成し、且つ弾性部材によって前方へ付勢することにより、第1の補助ローラは下部プーリ30の取付け時のガタを吸収し、かつ下部プーリ30を硬貨の厚みに追従して軸方向へ適度に進退させることを可能ならしめて、安定搬送を可能とする。
駆動源の駆動によって各駆動伝達機構60、70が駆動している時に下降傾斜路10から硬貨進入用隙間S内に進入してきた硬貨Cは、下向きに移動する硬貨上昇ベルト55の下部側面55aと硬貨ガイド縦壁前面20bとの間に挟まれて硬貨支持面12上を下流側に水平移動する。次いで、この硬貨は、下部プーリ外周の硬貨上昇ベルトが上向きに反転する位置で、硬貨上昇ベルト55と、下部プーリと同期して回転する第1の補助ローラ40の前面とによって挟持されて上昇し、上部プーリ50の外周で硬貨上昇ベルト55が下向きに反転する手前で横搬送機構7に移送するように構成している(図9)。
このようにローラ、ベルト類だけによって構成された上昇機構によって、硬貨を確実に挟持し、安定して水平搬送、上方への反転、上向き搬送できるため、硬貨の搬送方向転換に際して格別のガイド手段が不要となる。
また、横方向へ搬送されてきた硬貨を上方向へ搬送する際の方向転換に際してガイド手段を配置する必要がないため、例えば第2の硬貨投入口3を対向配置した場合でも搬送されてくる硬貨の搬送経路上に障害物が存在せず、異方向から搬送されてくる硬貨を一つの硬貨上昇機構4によって上昇させることができる。つまり、硬貨上昇機構を共通化して部品点数を減少することができる。
このため、硬貨上昇ベルト55と第1の補助ローラ40との間での硬貨の取込み動作と、その後の引き上げ動作を効果的に実現できることとなる。即ち、下降傾斜路10に沿って勢いよく移動してくる硬貨が、傾斜した硬貨上昇ベルトの下向き走行領域55A`と接触する際に硬貨の移動方向と同じ方向に強い摩擦力が発生し、下向き走行領域55A`と第1の補助ローラとの間に強い力でニップされ、更に下流側に搬送される。
実験によれば、硬貨上昇ベルトの下向き走行領域55A`と下降傾斜路10による硬貨の移動方向とが鋭角をなさない場合、即ち、直角、或いは鈍角をなす場合には、硬貨上昇ベルトと第1の補助ローラによる硬貨の引き込みと引き上げが十分に行われなかった。
駆動軸61が図3、図4中に矢印で示した硬貨上昇方向に回転すると、駆動軸61と一体の第1のギヤ62と、これと噛合する第2のギヤ64が矢印方向へ回転する。第2のギヤ64と回転方向に一体化された上部プーリ50は硬貨上昇ベルト55を介して下部プーリ30を図9等に示した硬貨上昇方向へ回転させる。外径が同等である下部プーリ30と上部プーリ50とは、硬貨上昇ベルト55によって連結されているため、同じ周速度で回転する。
駆動軸61が矢印で示した硬貨上昇方向へ回転すると、第3のギヤ71を介して第4のギヤ73が回転駆動されるため、第1の回転軸35の先端部に固定された第1の補助ローラ40が下部プーリ30と同方向に同期して回転する。
下部プーリ30の外周に巻き付けられた硬貨上昇ベルト55の上向き走行領域と第1の補助ローラ40の前面40aとが対向するように第1の補助ローラの外径が設定されており、しかも下部プーリと第1の補助ローラの周速度が同等となるように各ギヤ62、64、71、73間のギヤ比を適切に設定することにより、硬貨上昇ベルトと第1の補助ローラとの間で硬貨を確実に挟持して上方へ搬送することができる。
なお、第5のギヤ75は第4のギヤ73と噛合することにより回転駆動され、第5のギヤ75の軸部76は、他の軸35、45、61と平行な姿勢で軸支部材77によって回転自在に軸支されている。軸部76の前端部には第2の補助ローラ78の軸心部が軸方向移動自在、且つ一体回転するように支持されている。また、第2の補助ローラ78は図示しない弾性部材により常時前方へ向けて付勢されており、常時においては第2の補助ローラの前面78aは、第1の補助ローラ40の前面40aと同じ平面上に位置している。
図示しない駆動源を駆動して駆動軸61を図3等に矢印で示した硬貨上昇方向へ回転させると、駆動力が第1のギヤ62、第2のギヤ64、第2の回転軸45を経由して上部プーリ50へ伝達される。上部プーリ50が図9中において矢印で示した硬貨上昇方向へ回転すると、硬貨上昇ベルト55を介して下部プーリ30が矢印方向へ回転する。また、これと並行して駆動軸61に固定された第3のギヤ71から、第4のギヤ73、第1の回転軸35への駆動力が伝達されるため、第1の回転軸35の前端部に固定された第1の補助ローラ40が硬貨上昇方向へ回転する。
このように下部プーリ30、上部プーリ50、硬貨上昇ベルト55、第1の補助ローラ40を夫々矢印で示した硬貨上昇方向へ等速で回転させた状態で、第1の硬貨投入口2から硬貨Cを投入すると、硬貨Cは硬貨上昇ベルト55と第1の補助ローラ40との間に挟まれて取り込まれ、その後上方へ引き上げられて横搬送機構7へスムーズに移送される。
下部プーリ30は第1の回転軸35によって軸方向へ進退自在に支持されていると共に、コイルバネ32によって後方(硬貨ガイド縦壁の前面、及び第1の補助ローラの前面側)へ向けて付勢されており、しかもコイルバネ32の付勢力は硬貨が硬貨進入用隙間Sに入り込んだときに下部プーリ30及び硬貨上昇ベルト55を前方へ退避させることができる程度に設定されているため、硬貨の厚みの違いに対応しつつ硬貨上昇ベルトと硬貨ガイド縦壁20の前面20bとの間で硬貨を確実に挟圧保持しつつ移動させることができる。硬貨は硬貨支持面12上を下流側に移動する過程で、その後面が硬貨ガイド縦壁の前面と接触した状態から、第1の補助ローラ40の前面40aと接触した状態へ移行する。
硬貨Cが図10(c)の位置に達すると、硬貨上昇ベルト55、及び第1の補助ローラ40が上向きに反転するため、硬貨は図10(d)のように上向きに搬送される。
なお、第2の回転軸45に沿って軸方向へ進退自在に支持された上部プーリ50も、コイルバネ51の付勢力によって後方へ付勢されているが、硬貨からの反力を受けた場合にはコイルバネの付勢力に抗して前方へ移動することができるので、硬貨を硬貨上昇ベルトと接触させたまま上昇方向へ移動させることができる。
即ち、開口部20aは硬貨上昇ベルト55と第1の補助ローラ40とによる硬貨のニップ領域が終了する位置に形成されており、硬貨上昇ベルト55と第1の補助ローラ40とに挟持されながら上昇してきた硬貨は、硬貨後面が第1の補助ローラと接触しなくなった時点で硬貨前面のみが硬貨上昇ベルトと接触しつつ上向きの搬送力を受ける。しかし、後面を第1の補助ローラにより支持されていない硬貨は垂直な姿勢を維持することができず、後方へ倒れ込んで、開口部20aの後方に配置された横搬送機構の横搬送ベルト上に移動する。
しかも、第1の駆動伝達機構60と第2の駆動伝達機構70を一つの駆動源(モータ)によって駆動することができるため、構成をシンプル化することができる。即ち、特許文献1では、硬貨投入口から投入された硬貨を水平に搬送するためのモータの他に、硬貨を上昇させるためのモータと、更に振分け収納機構に硬貨を水平搬送するための機構を駆動するためのモータとが必要となり、合計3個のモータが必要とされていた。これに対して本発明では、硬貨投入口から投入された硬貨を受入れて上昇させる硬貨上昇ベルト55と、補助ローラ40を駆動させる駆動源が共通であるため、振分け収納機構を駆動するモータを含めて合計2個のモータで済むこととなる。
本実施形態に係る硬貨取扱い装置の硬貨上昇機構4は、下部プーリ30と上部プーリ50との間に硬貨上昇ベルト55を外周面で支持する従動プーリとしての中間プーリ80を配置することにより、下部プーリ30に対する上部プーリ50の離隔距離を拡大し、硬貨を上昇搬送する距離を長くしている。符号85は、テンションプーリである。
なお、第1、及び第2の補助ローラ、その他の共通する部材は図示を省略している。
中間プーリ80は、後面を硬貨ガイド縦壁20の前面20bと対向させた状態で、第3の回転軸81によって回転自在、且つ硬貨ガイド壁前面と直交する軸方向(前後方向)へ移動自在に軸支される。中間プーリが軸方向最後方に位置する時に硬貨ガイド縦壁前面との間に硬貨の厚みよりも小さいギャップを形成し、且つ弾性部材82によって硬貨ガイド縦壁前面に向けて弾性付勢されている。
各プーリ、及び硬貨上昇ベルト55は、上記実施形態における第1及び第2の駆動伝達機構60、70、及び駆動源と同様の駆動機構によって回転駆動される。
本実施形態においても、硬貨投入口2から導入された硬貨Cは下降傾斜路10から硬貨支持面12上に移動し、矢印方向へ回転する硬貨上昇ベルト55と硬貨ガイド縦壁の前面20b、及び図示しない第1の補助ローラとの間で挟持されつつ上方に搬送される。上部プーリ50で硬貨上昇ベルト55が反転する手前で硬貨は図示しない横搬送機構に受け渡される。
Claims (4)
- 硬貨投入口から投入された硬貨を縦姿勢で斜め下方へ移動させる下降傾斜路と、該下降傾斜路から移動してきた硬貨を受け継いで該下降傾斜路の延長上を縦姿勢で略水平に搬送する硬貨支持面と、該硬貨支持面上の硬貨を前記硬貨投入口よりも上方に上昇させる上昇機構と、上昇機構によって上昇させられた硬貨を受けて横方向へ搬送する横搬送機構と、を備え、
前記上昇機構は、前記硬貨支持面上に移動してきた前記硬貨の後面を前面によりガイドする硬貨ガイド縦壁と、後面を該硬貨ガイド縦壁前面と対向させた状態で回転自在、且つ該硬貨ガイド縦壁前面と直交する軸方向へ移動自在に軸支されると共に軸方向最後方に位置する時に該硬貨ガイド縦壁前面との間に硬貨の厚みよりも小さいギャップを形成する下部プーリと、該下部プーリを前記硬貨ガイド縦壁に向けて付勢する弾性部材と、前記下部プーリの上方において、後面を該硬貨ガイド縦壁前面と対向させた状態で回転自在、且つ軸方向移動自在に軸支されると共に軸方向最後方に位置する時に該硬貨ガイド縦壁前面との間にギャップを形成する上部プーリと、該上部プーリを前記硬貨ガイド縦壁前面に向けて付勢する弾性部材と、前記下部プーリと前記上部プーリにエンドレスに巻掛けられた硬貨上昇ベルトと、該下部プーリ又は上部プーリを駆動することにより該硬貨上昇ベルトを走行させる駆動源と、を備え、
前記下降傾斜路から移動してきた硬貨は、前記硬貨上昇ベルトと前記硬貨ガイド縦壁前面との間に形成される硬貨進入用隙間内に進入するように構成され、
前記下降傾斜路から移動してきた硬貨の移動方向と、該硬貨が最初に接する前記硬貨上昇ベルトの下向き走行領域とのなす角度が鋭角であり、
前記硬貨進入用隙間内に進入してきた硬貨は、前記硬貨上昇ベルトの下向き走行領域と前記硬貨ガイド縦壁前面との間に挟まれて前記硬貨支持面上を下流側に移動し、前記下部プーリ外周の該硬貨上昇ベルトが上向きに反転する位置で該硬貨上昇ベルトによって上向きに引き上げられることを特徴とする硬貨取扱い装置。 - 前記下部プーリと対向する前記硬貨ガイド縦壁の部位に設けた開口部と、該開口部内に配置され、且つ前面を該硬貨ガイド縦壁の前面と略面一に配置された第1の補助ローラと、を備え、
前記硬貨進入用隙間内に進入してきた硬貨は、前記下部プーリ外周の該硬貨上昇ベルトが上向きに反転する位置で該硬貨上昇ベルトと、前記第1の補助ローラとの協働によって上向きに搬送されることを特徴とする請求項1に記載の硬貨取扱い装置。 - 硬貨を縦姿勢で投入する硬貨投入口と、硬貨投入口から投入された硬貨を縦姿勢で斜め下方へ移動させる下降傾斜路と、該下降傾斜路から移動してきた前記縦姿勢の硬貨を受け継いで該下降傾斜路の延長上を略水平に搬送する硬貨支持面と、該硬貨支持面上の硬貨を前記硬貨投入口よりも上方に上昇させる上昇機構と、上昇機構によって上昇させられた硬貨を受けて横方向へ搬送する横搬送機構と、を備え、
前記上昇機構は、前記硬貨支持面上に移動してきた前記硬貨の後面を前面によりガイドする硬貨ガイド縦壁と、該硬貨ガイド縦壁の前面側に配置された支持部材によって前部を固定されて該硬貨ガイド縦壁と直交する方向へ延び、且つ該硬貨ガイド縦壁の手前で終端する第1の固定軸と、該第1の固定軸により軸方向へ進退自在、且つ回転自在に軸支されると共に軸方向最後方に位置する時に該硬貨ガイド縦壁前面との間にギャップを形成する下部プーリと、該下部プーリを該第1の固定軸に沿って前記硬貨ガイド縦壁に向けて常時弾性付勢する弾性部材と、前記下部プーリと対向する前記硬貨ガイド縦壁の部位に設けた開口部と、該開口部を介して前記第1の固定軸の後端部と前端部を離間させて同一軸線上に対向配置された第1の回転軸と、該第1の回転軸により軸心部を支持されて前記開口部内に配置され、且つ前面を該硬貨ガイド縦壁の前面と略面一に配置された第1の補助ローラと、
前記第1の固定軸よりも前記下降傾斜路寄りの上方において該第1の固定軸と平行に配置された第2の回転軸と、該第2の回転軸によって軸方向へ進退自在、且つ回転方向へ固定されると共に前記下部プーリと略同一平面内に配置された上部プーリと、該上部プーリを該第2の回転軸に沿って前記硬貨ガイド縦壁の前面に向けて常時弾性付勢する弾性部材と、前記下部プーリと前記上部プーリにエンドレスに巻掛けられた硬貨上昇ベルトと、前記下部プーリ、又は前記上部プーリに駆動力を伝達して該下部プーリ、該上部プーリ、及び該硬貨上昇ベルトを回転させる第1の駆動伝達機構と、前記第1の補助ローラを前記下部プーリと同期して同方向へ回転させる第2の駆動伝達機構と、前記第1の駆動伝達機構と第2の駆動伝達機構を駆動する単一の駆動源と、を備え、
前記下部プーリの後面と前記硬貨ガイド縦壁の前面との間には硬貨の厚みよりも小さい硬貨進入用隙間が形成され、前記下降傾斜路から移動してきた硬貨が該硬貨進入用隙間内に進入するように設定されており、
前記下降傾斜路から移動してくる硬貨の移動方向と、該硬貨と接する前記硬貨上昇ベルトの下向き走行領域とのなす角度は、鋭角をなしており、
前記駆動源によって前記第1及び第2の駆動伝達機構が駆動している時に、前記硬貨進入用隙間内に進入してきた硬貨は、前記硬貨上昇ベルトの下向き走行領域と前記硬貨ガイド縦壁前面との間に挟まれて前記硬貨支持面上を下流側に移動し、前記下部プーリ外周の硬貨上昇ベルトが上向きに反転する位置で該硬貨上昇ベルトと前記第1の補助ローラ前面によって挟持されて上昇し、前記上部プーリ外周で該硬貨上昇ベルトが下向きに反転する手前で前記横搬送機構に移送するように構成したことを特徴とする硬貨取扱い装置。 - 前記下部プーリと前記上部プーリとの間に前記硬貨上昇ベルトを外周面で支持する中間プーリを配置することにより、前記下部プーリに対する前記上部プーリの離隔距離を拡大し、
前記中間プーリは、後面を該硬貨ガイド縦壁前面と対向させた状態で回転自在、且つ該硬貨ガイド縦壁前面と直交する軸方向へ移動自在に軸支されると共に軸方向最後方に位置する時に該硬貨ガイド縦壁前面との間に硬貨の厚みよりも小さいギャップを形成し、且つ前記硬貨ガイド縦壁前面に向けて弾性付勢されてい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硬貨取扱い装置。
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