JP6096794B2 - コイン搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１枚のコインを動かす手段を含むコイン搬送装置と、このための機械とに関する。

コインが供給されるいかなる機械においても、例えば、自動販売機、現金自動預け払い機、コイン操作娯楽機械などにおいては、コインが、そのコインの重力によって現金ボックスなどに到達しなければならず、それによって、機械内部における構成要素の配置に関する設計の自由度が極端に制限されるという問題点がある。例えば場合によっては汚れたコインをも確実に輸送するために、コインの通路の最小勾配を遵守しなければならない。実際、非磁性であるものが多いコインを、その重力に逆らって輸送することは、搬送装置用の機械内部には利用可能な空間はほとんどないので難しいことが判明している。コンベアベルトなどは、それが空間を必要とするために、搬送装置としては除外される。

独国特許出願公開第１０２６１８１９Ａ１号明細書は、コインを分類し、計数し、検査するための方法および装置を開示している。この場合、この装置はコインの分離装置を有する。コインがこの分離装置を離れる時にコインを加速するため、コインが加速される際にその側方の外面がコインに当接する加速ホイールが設けられる。

米国特許出願公開第３４１９２０９Ａ号明細書は、少なくとも１つのコインを、動かされる機械的構成要素であって空気または水を用いてコインをチューブ内で加速する機械的構成要素によっては影響を受けない力の下で、重力の有効な方向とは異なる所定の動きの方向に動かす手段を含むコイン搬送装置を開示している。

本発明の目的は、コインを、摩耗なく確実かつ速やかに輸送すると共に、応答時間が相対的に短い搬送装置と、搬送装置を含む機械とを創出することにある。

この目的は、本発明に従って、独立請求項の特徴によって実現される。

従属請求項の特徴は有利な実施形態を構成する。

コイン搬送装置は、少なくとも１つのコインを、動かされる機械的構成要素によっては影響を受けない力の下で、重力の有効な方向とは異なる所定の動きの方向に動かす手段を含む。この場合、この搬送装置は、コインを所定の動きの方向に所要のとおりに加速するために、コインの存在を確認する検出装置に連結される。

コインは、例えば力の場の中で、コインを加速するために機械的構成要素がいかなる形においてもコインに作用することなく、その手段によって輸送されるが、その場合、その手段は、具体的に好ましくは検出装置が輸送されるべきコインの存在を検出した時に、所要のとおりに作動可能である。この方法によって、例えば平坦な表面上に配置されるコインを、加速して、実際上いかなる位置にも輸送できる。また、互いに上下にかつ互いに側方に無秩序に山積みされたコインを分離することが可能になる。従って、自由落下するコインには、そのコインの動きの方向が変化するように力が無接触に作用する。このため、機械内部においてコインを重力制御方式で輸送するために特定の角度位置を遵守する必要はなくなり、製造者は、コインの輸送部品の配置に関して、相対的に大きな設計所自由度を有することになる。通常は、コインを、コインスロットから、場合によっては中間配置されるコイル検査ユニットを経て、現金ボックスおよび／または計数ユニットに輸送しなければならない。搬送装置は、実質的に摩耗なしで機能する。検出装置は、光学的、重力的または類似の作動原理に基づくことができる。また、それは、コインを検出または検査する上流側の電気／電子装置に基づいて機能することもできる。

コインの動きの方向を変えるために、あるいはコインを所要の方向に加速するために、コインを、流動する流体によって、特に空気によって、あるいは、磁界によって、特に進行磁界によって無接触で輸送する。

磁気進行場（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｒａｖｅｌｉｎｇ ｆｉｅｌｄ）とも呼称される進行磁界（ｔｒａｖｅｌｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ）は、金属コインの中に渦電流を誘起し、その渦電流は、レンツの法則に従って、その進行磁界に逆らうように作用する磁界を発生する。進行磁界がコインに対して急速に動くと、その際、コインは磁界に同伴される。逆の渦電流ブレーキから知られるこの効果が、本発明の範囲内において、コインの輸送、特にその重力に抗しての輸送に利用される。同様の作動原理がリニアモータから知られる。進行磁界中においては、誘導される電流によって、コインは確かに相対的に軽度に加熱されるが、これは負の影響を及ぼすものではない。もちろん、コインを流体の流れによって所要の方向に動かすことも可能である。流体の流れを発生させる装置としては、選択された流体に応じて、ポンプ、ファンまたは圧縮機が含まれる。この機械の製造者は、コインを確実に輸送するための特定の最小勾配に拘束されることなく、むしろ、水平部分および上り勾配部分の上部においてもコインの輸送が可能である。

この機械は、コイン支持表面および／またはコイン通路を有利に含む。この場合、コインを輸送する進行磁界を発生させるための少なくとも１つの磁石要素が、コインを動かす手段として、少なくとも部分的に、コイン支持表面またはコイン通路に取り付けられる。例えば約２〜３ｃｍ長さの部分にわたってコイン支持表面またはコイン通路に装着された進行磁界によってコインを輸送するので、ほぼ任意の径路の上を、機械を通してコインをガイドすること、あるいは、山積みに存在しているコインを分離することが可能になる。

一実施形態において、コインを搬送する進行磁界を所要のとおりに発生させるために、磁石要素が、コインの存在を確認する検出装置に接続される制御システムに連結される。従ってこの場合、輸送されるべきコインが、コイン支持表面またはコイン通路に位置している時に、特に磁界発生領域内に存在している場合に限って、磁気進行場を発生させる。

一般的に、コインは、コイン通路の全行程を強制的に輸送されるべきものとは限らないので、磁石要素は、コイン輸送のためのコインの加速が必要なコイン支持表面またはコイン通路の領域内において、次のようなに位置に好適に配置される。すなわち、磁石要素は、好ましくはより高く配置される可能性がある位置に、特に、アーチ形状の行程部分もしくは上昇部分またはその前に、あるいは低傾斜の下降部分に配置される。

コイン加速用の進行磁界を発生させるために、少なくとも１つの回転永久磁石、あるいは回転体の周囲に配置された複数の個別磁石、あるいは電磁石装置が、磁石要素として有利に設けられる。例えば棒磁石として具現化される永久磁石と、回転体との両者は、例えば、加速されるべきコインが検出または確認されると、進行磁界がコインに対して急速に動いて磁界がコインを同伴するように、急速に回転される。永久磁石または回転体を回転する電気モータは、コインがコイン支持表面またはコイン通路に存在している場合に、制御システムによって動かされる。

制御システムは、電磁石装置の電磁石のコイル装置への電圧供給を制御する。従って、検出装置が、コイン通路またはコイン支持表面にコインがあること、すなわち、コイン輸送のためにコインに力を印加する必要がある領域内にコインがあることを検出すると、対応する信号が制御システムに発せられ、制御システムは、続いて、コイン輸送用の進行磁界を発生させるために電磁石装置の電磁石のコイルに電圧を供給する。もちろん、制御システムを、例えば異なる回転速度を設定するために、磁石または磁石を担持する回転体の回転動作用モータの管理に使用することも可能である。

電磁石がコイン支持表面および／またはコイン通路を形成することが有利である。もちろん、電磁石が完全なコイン支持表面または全コイン通路を形成する必要はないが、コイン輸送用として電磁石が設けられる領域に、付加的な支持表面または別個の通路を設ける必要もない。

一発展形態に従って、ほぼＥ字形の上部ヨークがコイル巻回されたアーマチャを有し、この場合、コイン支持表面またはコイン通路が、そのアーマチャの自由端面と、それから離れた下部ヨークとの間に形成される。ヨークの空気間隙を貫通してコインを輸送する進行磁界を発生させるために、個々のコイルを、既知の方法で、例えばデルタ接続によって連続的に作動させる、すなわち個々のコイルに電圧を作用させる。上部および下部の方向的な規定は、いかなる方位も実施可能であるので、絶対的な方向または位置の制限規定と理解するべきではない。上部ヨークおよび下部ヨークは、単に、互いにほぼ平行に配置される。

コインを流体によって輸送するために、コイン輸送用の空気流れを生成するファンを、コインを動かす手段としてコイン通路に取り付け、所要のとおりに電圧を供給するように制御システムに接続することが望ましい。この場合、制御システムは、コインの存在を確認する検出装置に接続される。コイン通路は、水平面内または傾斜面内に配置でき、穿孔された中間基礎プレートを有することができる。この場合、コインは中間基礎プレートの上を輸送され、空気は、中間基礎プレートの下部からコイン通路の中に好ましくはファンによって吹き込まれる。ファンは機械冷却用の空気流れをも生成することが望ましい。

当業者は、本発明を、多くの異なる機械、例えば、任意の現金自動預け払い機、現金自動支払機または自動販売機におけるコイン輸送に用いることが可能である事実に気付くであろう。特許請求される１つの用途は、機械、特に、コイン通路によってコイン検査機およびコイン現金ボックスに連結されるコインスロットを備えた娯楽機械であり、この場合、前記の搬送装置は、少なくとも部分的にコイン通路に取り付けられる。

さらに、上記の搬送装置は、搬送装置に取り付けられるコイン用の計数ユニットを含む機械、特に、娯楽機械に用いられ、その場合、計数ユニットの制御システムは手段または検出装置に接続される。例えば、計数ユニットは、コインが山積みに存在するコイン支持表面を含むことができ、搬送装置は、コインを分類および／または輸送するのに用いられ、かつ、例えば、特にコインの金額を検出する対応センサー装置に連結されて、コインを計数するために、すなわち、娯楽機械の使用者が近付くことができる機械の外側の領域内にコインを輸送できる。この場合、検出装置はコインの存在を確認する。もちろん、検出装置は、存在するコインの金額を確認するように構成することも可能である。

搬送装置は、個々のコインを送り込みおよび／または払い出すためのコイン積重筒の上流側または下流側に配置することが望ましい。計数ユニットは、連続して配置され、かつ異なる直径を有する複数のコイン積重筒を含むことが好適である。この場合、コインをその直径に従って分類するために、コインは、搬送装置によって、最小直径のコイン積重筒から最大直径のコイン積重筒まで、コイン積重筒の上部において輸送可能である。場合によっては、コイン積重筒を娯楽機械から取り外すことができる結果として、コインを整理された態様で保管することが可能である。

以上述べた特徴および以下に説明する特徴は、特定された組み合わせにおいて使用できるだけでなく、他の組み合わせにおいても使用可能であることは言うまでもない。本発明の範囲は請求項によってのみ規定される。

以下、本発明を、いくつかの事例的実施形態に基づいて、関連図面を参照して詳しく説明する。

図１は、コイン搬送装置の電磁石装置の縦断面図を示す。 図２は、電磁石装置の断面図を示す。 図３は、回転可能に配置される永久磁石を備えたコイン搬送装置の試験装置の正面図を示す。 図４は、図３の試験装置の側面図を示す。 図５は、図３の搬送装置の代替的な実施形態を示す。 図６は、代替的な搬送装置の模式図を示す。 図７は、搬送装置が装着された計数ユニットの模式的な断面図を示す。 図８は、搬送装置が装着された代替的な計数ユニットの模式的な断面図を示す。 図９は、搬送装置が装着されたさらに別の代替的な計数ユニットの模式的な断面図を示す。 図１０は、搬送装置が装着された第３の代替的な計数ユニットの模式的な断面図を示す。 図１１は、搬送装置が装着された第４の代替的な計数ユニットの模式的な断面図を示す。

図１および２によるコイン１用の搬送装置２１は電磁石装置を含み、この電磁石装置は、固定ネジ用の装着穿孔３を有する上部および下部の外部ヨーク２と、相互に均等な間隔で配置されると共にアーマチャ５として機能する３個の内部ヨーク２とによって実質的に形成される。この場合、上部および下部ヨーク２は相互結合され、それぞれの上部にコイル６が巻回されるアーマチャ５は磁石要素４を構成する。

アーマチャ５の自由端面７は下部ヨーク２の領域から間隔を開けて配置され、この間隙にコイン通路８が形成される。設けられる３個のコイル６には、コイン１を、コイン通路８を通り抜けるように動かす進行磁界を発生させるために、時間に関して相互に均等な位相ずれを有する３相交流を個々のコイル６への電圧供給用として利用し得るように、既知の方式でデルタ接続によって電圧が供給される。コイル６への時系列的な電圧印加によって、規定された方向の進行磁界が生成される。

図３および４の試験装置においては、電気モータ１０に連結されるディスク１２の形状の回転体１１がフレーム９に取り付けられ、永久磁石１３として形成される複数の磁石要素４が、回転体１１の外周の領域において、回転体１１の直径の対向位置に取り付けられる。コイン１が下部の水平部分１４に供給されるコイン通路８は、回転体１１に平行に、かつそれから間隔を開けて、永久磁石１３に面する側に配置される。コイン通路８の水平部分１４は、コイン支持表面１７を形成し、アーチ１６を経由して垂直部分１５に繋がっている。アーチ１６は、回転体１１が回転する際に永久磁石１３が描くのと同じ半径の上に延びている。

回転体１１が、相対的に速い回転速度で反時計回りの方向に回転すると、コイン１は、コイン通路８の水平部分１４からアーチ１６の方向に同伴され、さらに、コイン通路８の垂直部分１５から飛び出るように加速される。コイン１が試験装置のコイン通路８から脱出する速度は、実質的に、回転体１１の回転速度によって変化する。

図５に従って、コインスロット２２がコイン通路８の入口側に取り付けられる。コイン１は、そのスロット内に投入され、傾斜した供給通路２３を経由してコイン通路内に進入する。検出装置２５の光学作動装置２４が供給通路２３に配置されるが、この光学作動装置２４は、信号評価または信号処理のために電気ケーブル２７によって制御システム２６に接続され、制御システム２６は、電気モータ１０への電圧供給を起動停止できるように、ケーブル２７を介して電気モータ１０に接続される。検出装置２５が、供給通路２３内にコイン１が存在することを確認すると、制御システム２６は電気モータ１０に電圧を供給し、電気モータ１０は、それに応じて、反時計回りの方向に回転し、コイン１を、コイン通路８の水平部分１４から矢印２８に従ってアーチ１６の方向に同伴し、かつ、コイン１がコイン通路８の垂直部分１５から矢印２８の方向に上向きに飛び出るように、すなわち、重力が有効な方向に逆らって飛び出るように、コイン１を加速する。

代替方式の実施形態においては、図７の搬送装置２１が、例えばコインスロット２２によって形成されるコイン入口部２９からより高く配置される可能性があるコイン出口部３０に傾斜して延びるコイン通路８を含む。この場合、そのコイン通路内に、コイン通路の縦方向の延長に沿って、穿孔された中間基礎プレート３１が配置される。コイン１確認用の検出装置２６はコイン入口部２９の領域に配置され、ケーブル２７を介して制御システム２６に接続される。検出装置２６が、穿孔中間基礎プレート３１の上部のコイン通路８内にコイン１があることを検出すると、検出装置２６は対応する信号を制御ユニット２６に送る。この制御ユニット２６は、例えば、機械の制御ユニット、特に、現金取り扱い制御システム、または娯楽機械のゲームコース制御システム、または娯楽機械の現金管理制御システムに一体的に統合することが可能である。制御システム２６は、ファン３２への電圧供給を起動し、ファン３２は、コイン１を矢印２８の方向に動かすために中間基礎プレート３１の下部に空気流れを発生させる。コイン通路８の末端、すなわちコイン出口部３０の領域には、好ましくは機械から取り外し可能であると共にコイン１を捕集するコイン現金ボックス３３が配置される。

当業者は、前記の搬送装置を、コイン１によって操作される機械において実施し得ることを容易に認めるであろう。搬送装置２１は、コインスロット２２の後ろのコイン通路８の部分に、すなわち機械の内部に、確実な輸送を確保するためにコイン１の加速が必要な位置において、異なる磁石要素４を有するように配置される。

図７によれば、複数のコイン１が、計数用の開口１８に繋がる計数ユニット３４のコイン支持表面１７の上に山積みに載せられている。この場合、計数ユニット３４は検出装置２５を含むが、この検出装置２５は、図示の実施形態例の場合には、底面上に配置されると共に、ケーブル２７を介して制御システム２６に接続されるロードセル３５として形成される。制御システムは、搬送装置２１の電磁石装置１９に接続され、所要のとおりにそれに電圧を供給する。コイン支持表面１７の下部に装着される電磁石装置１９は、コイン１を分離して輸送するための進行磁界を発生させるように別々に励磁できる複数の磁石要素４を含む。磁界の特定領域の対応する切り替えの動力学に基づいて、山積みのコイン１を、それらが互いに離れて滑動するように動かすために、特定のさらに別のセンサーが、制御システム２６の制御器を介して、進行磁界を巧妙にガイドする。

図８は、コイン１の重力制御供給用としてコイン通路８の上端部に連結されるコイン積重筒２０を示す。進行磁界を発生させるために別々に励磁できる複数の磁石要素４を含む電磁石装置１９は、下端部に配置されるコイン通路８に取り付けられ、コイン１を、コイン積重筒２０からそれぞれ別個に排出する。この場合、電磁石装置１９は、もちろん、目的に適った作動または電圧印加のために、対応する制御システム２６にも接続される。

図９によれば、進行磁界を発生させるための電磁石装置１９が、コイン１をコイン積重筒２０に供給する上端部コイン通路８と、コイン１をコイン積重筒２０から取り出す下端部コイン通路８との両者に付属している。

図１０においては、コイン通路８が複数のコイン積重筒２０の上部に配置される。この複数のコイン積重筒２０は異なる直径を有し、前後に連続して配置される。電磁石装置１９は、コイン通路８の一部分として、コイン支持表面１７を形成する。進行磁界によって、種々の直径を有するコイン１が、その分類のために、コイン積重筒２０の上部に輸送され、その際、コインは、最小直径を有するコイン積重筒２０から最大直径を有するコイン積重筒２０まで搬送される。コイン１の質量および直径が異なるので、一定の磁界速度においては、矢印２８の方向に異なる輸送速度が生じる。このため、コイン１の種類に関する情報が生成され、制御システム２６の制御器が、その情報を、コイン１が特定のコイン積重筒２０の中に落下するように進行磁界を特定の点において停止するために使用する。この場合、コイン１の直径が、コイン積重筒２０の直径に関する選択の役割を果たす。制御システム２６の制御器によるコイン１またはその金額の確認に続いて、対応するコイン積重筒２０の上部の電気機械的フラップ（図示なし）を、コイン１がコイン積重筒２０の中に納まるように開くことも可能である。

図８の例にほぼ対応する図１１の計数ユニット３４の場合には、コイン１は、図７の例によって説明したように、分離装置に連結できるコイン入口部２９を通って、重力の作用の下にコイン通路８を通過し、コイン積重筒２０の中に落下して納まる。コイン積重筒２０には、傾斜してコイン出口部３０に延びるコイン通路８の下端部が取り付けられる。

進行磁界を発生させるために別々に励磁できる複数の磁石要素４を含む電磁石装置１９は、検出装置２５を含む傾斜したコイン通路８の下部に設けられ、制御システム２６と協働して、コイン積重筒２０からコイン１をそれぞれ別個に排出する。コイン出口部３０は、機械の使用者がアクセスできる計数用容器３６の中に排出する。

１ コイン
２ ヨーク
３ 磁石
４ 磁石要素
５ アーマチャ
６ コイル
７ 端面
８ コイン通路
９ フレーム
１０ 電気モータ
１１ 回転体
１２ ディスク
１３ 永久磁石
１４ 部分
１５ 部分
１６ アーチ
１７ コイン支持表面
１８ 計数用開口
１９ 電磁石装置
２０ コイン積重筒
２１ 搬送装置
２２ コインスロット
２３ 供給通路
２４ 装置
２５ 検出装置
２６ 制御システム
２７ ケーブル
２８ 矢印
２９ コイン入口部
３０ コイン出口部
３１ 中間基礎プレート
３２ ファン
３３ コイン現金ボックス
３４ 計数ユニット
３５ ロードセル
３６ 計数用容器

Claims (11)

1. コインの搬送装置であって、
   少なくとも１つの金属のコインを、動かされる機械的構成要素との接触によっては影響を受けない磁力の下で、重力の有効な方向とは異なる所定の動きの方向に動かす進行磁界を発生させるための少なくとも１つの磁石要素を有する磁気装置と、
   前記磁気装置によって前記コインを前記所定の動きの方向に所要のとおりに加速させるために、前記コインの存在を確認する検出装置と、
   コイン支持面および／またはコイン通路とを備え、
   少なくとも１つの前記磁石要素が、少なくとも１つの回転永久磁石、あるいは回転体の周囲に配置された複数の個別磁石を備えており、
   前記回転永久磁石あるいは前記回転体が回転することにより、前記コイン支持面または前記コイン通路に付随するコインを、前記回転永久磁石あるいは前記回転体の周方向に前記コイン支持面および／または前記コイン通路に沿って、その少なくとも一部分を介して搬送することにより、略水平方向に移動するコインが、略鉛直方向に重力に抗して加速され、コイン通路のコイン出口部から上方に飛び出ることを特徴とする搬送装置。
2. 請求項１に記載の搬送装置がさらに、前記コインを搬送する前記進行磁界のために必要な前記磁気装置への信号を発生させるために、前記コインの存在を確認する前記検出装置に接続される制御システムを備える、こと特徴とする搬送装置。
3. 請求項１に記載の搬送装置において、前記磁石要素が、前記コインの輸送のために前記コインの加速が必要な前記コイン支持面または前記コイン通路の領域内に配置される、ことを特徴とする搬送装置。
4. 請求項２に記載の搬送装置において、前記制御システムが、電磁石のコイル装置への電圧供給を制御する、ことを特徴とする搬送装置。
5. 請求項４に記載の搬送装置において、前記電磁石が前記コイン支持面および／または前記コイン通路を形成する、ことを特徴とする搬送装置。
6. 請求項５に記載の搬送装置において、ほぼＥ字形の上部ヨークがコイル巻回されたアーマチャを有し、前記コイン支持面または前記コイン通路が、前記アーマチャの自由端面と、それから離れた下部ヨークとの間に形成される、ことを特徴とする搬送装置。
7. 請求項１に記載の搬送装置において、前記制御システムが、前記永久磁石または前記回転体を回転する電気モータへの電圧供給を制御する、ことを特徴とする搬送装置。
8. 請求項１の記載の搬送装置を有する娯楽機械であって、前記搬送装置のコイン通路によってコイン検査機およびコイン現金ボックスに接続されるコインスロットをさらに含むことを特徴とする娯楽機械。
9. コインの計数ユニットを含む機械、特に娯楽機械であって、請求項１に記載の搬送装置が前記計数ユニットに取り付けられ、前記計数ユニットの制御システムが、前記磁石要素および／または前記検出装置に接続されることを特徴とする、機械、特に娯楽機械。
10. 請求項９に記載の機械において、前記搬送装置が、個々のコインを送り込みおよび／または払い出すためのコイン積重筒の上流側または下流側に配置される、ことを特徴とする機械。
11. 請求項９に記載の機械において、前記計数ユニットが、連続して配置されかつ異なる直径を有する複数のコイン積重筒を含み、前記コインは、コインを前記コイン積重筒の直径に従って分類するために、前記搬送装置によって、最小直径のコイン積重筒から最大直径のコイン積重筒まで、前記コイン積重筒の上部において輸送可能である、ことを特徴とする機械。

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