JP6958869B2 - 多連硬貨投出装置 - Google Patents

Description

本発明は、多連硬貨投出装置に関し、さらに言えば、単一のモータを用いて複数の硬貨投出ユニットを指令に応じて選択的に駆動することが可能な多連硬貨投出装置に関する。

なお、本明細書で使用する「硬貨」は、通貨の硬貨、トークンおよびメダル等を含む広い意味を持ち、硬貨以外の任意の硬貨相当物を含んでいると共に、その形状も円形に限定されず、多角形をも含んでいる。

複数の硬貨投出ユニットを備えた多連硬貨投出装置は、従来から知られている。例えば，特許文献１に開示された複数硬貨払出装置（多連硬貨投出装置）では、硬貨貯留容器に貯留されている硬貨を、その直下に設けられた回転ディスクによって所定の投出口から外部に投出するように構成された硬貨投出ユニットを、複数個備えている。複数の前記硬貨投出ユニットは、個々の金種の硬貨毎に割り当てられており、払出指令に応じて、必要な金種に対応する１又は複数の前記硬貨投出ユニットから該当する金種の硬貨が投出されるようになっている。複数の前記硬貨投出ユニットは、単一のモータによって同期して駆動されており、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する制御は、各々の前記硬貨投出ユニットの前記投出口の近傍に設けられたシャッタによって実現されている。前記シャッタは、前記回転ディスクの透孔からその表面に通過阻止体を突出または没入させる構成を有しており、硬貨の投出を阻止するときは前記通過阻止体を前記ディスクの表面に突出させ、硬貨の投出を許容するときは前記通過阻止体を前記表面下に没入させることによって、該当する金種の硬貨の投出が制御される。

特許文献２には、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する制御として、上述した特許文献１の前記シャッタを用いるものとは異なる手法が採用されている。特許文献２に開示された手法は、回転軸の回転方向を反転させることで、つまり、回転軸の回転方向を正回転方向とするか逆回転方向とするかによって、２つの硬貨投出ユニットのいずれか一方から硬貨の払出動作が行われるようにする、というものである。

特許第６１８２７８７号公報 特許第２５１４８２５号公報

上述した特許文献１に記載の複数硬貨払出装置（多連硬貨投出装置）では、複数の前記硬貨投出ユニットが単一のモータによって同期して駆動されるため、複数の前記硬貨投出ユニットの各々にモータを設ける場合に比べて、モータのコストを抑制できる利点がある。しかし、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する制御のために、各々の前記硬貨投出ユニットの前記投出口の近傍に前記シャッタを設けると共に、前記シャッタを払出指令に応じて開閉制御する必要がある。しかし、前記シャッタの構成はかなり複雑であるし、その制御も精密であるため、動作の不具合が生じやすいし、耐久性も十分ではないという難点がある。そこで、これらの難点を解決できる方策が求められる。

特許文献２に開示された手法では、回転軸の回転方向を正回転方向とするか逆回転方向とするかによって、２つの硬貨投出ユニットのいずれか一方から硬貨の払出動作が行われるようにするため、前記シャッタが不要であり、したがって、硬貨投出ユニットの構造が非常にシンプルになって動作の不具合も生じにくい。耐久性の問題も容易に解決できる。しかし、使用できる硬貨投出ユニットの数が２つに限定されてしまう、という難点がある。３つ以上の硬貨投出ユニットを制御しようとすると、特許文献２に開示された機構を複数個設ける必要が生じるため、構造が複雑になってこの手法の利点が失われてしまう。

本発明は、上述したような事情を考慮してなされたものであって、その目的とするところは、単一のモータで複数の硬貨投出ユニットを駆動する構成を採用しているにもかかわらず、上述した特許文献１に記載の複数硬貨払出装置（多連硬貨投出装置）の各硬貨投出ユニットに設けられたシャッタのような、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する機構を前記硬貨投出ユニットに設けることなく、複数の硬貨投出ユニットから所望金種の硬貨を選択的に投出させることができる多連硬貨投出装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、各硬貨投出ユニットの構成がシンプル且つ低コストで製造可能であると共に、動作の不具合が生じにくく所望の耐久性が容易に得られる多連硬貨投出装置を提供することにある。

ここに明記しない本発明のさらに他の目的は、以下の説明及び添付図面から明らかになる。

（１） 本発明の多連硬貨投出装置は、
設置面を有するシャーシと、
前記設置面上に設置された複数の硬貨投出ユニットと、
複数の前記硬貨投出ユニットに共通に使用される第１モータと、
前記設置面の下方に設けられた、前記第１モータによる駆動力を伝達することによって複数の前記硬貨投出ユニットを駆動する駆動機構と、
前記設置面の下方に設けられた、前記第１モータによる前記駆動力の伝達先を切り換えることによって複数の前記硬貨投出ユニットのいずれかを選択的に駆動する切換ユニットとを備え、
前記切換ユニットは、複数の前記硬貨投出ユニットにそれぞれ設けられた第１カップリングギヤと、前記駆動機構を構成する複数のギヤにそれぞれ設けられ且つ対応する前記第１カップリングギヤと噛合可能な第２カップリングギヤと、前記第２カップリングギヤを所定の連結位置と非連結位置の間で変位させるカップリングギヤ変位機構とを備えており、
前記カップリングギヤ変位機構は、指令に応じて、複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つが前記連結位置に位置し、それ以外の１又は複数の前記硬貨投出ユニットが前記非連結位置に位置するように動作し、
前記第２カップリングギヤのいずれかが前記連結位置にあるときに限り、対応する１つの前記硬貨投出ユニットに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されるようにした
ことを特徴とするものである。

本発明の多連硬貨投出装置では、上述したように、前記切換ユニットによって、複数の前記硬貨投出ユニットに共通に使用される前記第１モータによる前記駆動力の伝達先を切り換えることで、複数の前記硬貨投出ユニットのいずれか１つを選択的に駆動するように構成されている。そして、前記切換ユニットは、複数の前記硬貨投出ユニットにそれぞれ設けられた複数の前記第１カップリングギヤと、前記駆動機構を構成する複数の前記ギヤにそれぞれ設けられた対応する複数の前記第２カップリングギヤとの噛合及び離脱を、前記第２カップリングギヤを前記連結位置と前記非連結位置の間で変位させる前記カップリングギヤ変位機構によって実現している。前記カップリングギヤ変位機構は、複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つが前記連結位置に位置し、その前記連結位置にある１つの前記硬貨投出ユニットに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されるようにする。

このため、前記カップリングギヤ変位機構により、指令に応じて投出されるべき金種の硬貨が貯留された１つの前記硬貨投出ユニットを選択的に前記連結位置に変位させると同時に、それ以外の１又は複数の前記硬貨投出ユニットを前記非連結位置に変位させることができる。したがって、所望の金種の硬貨の投出を行う前記硬貨投出ユニットのみに前記第１モータによる前記駆動力を選択的に伝達させて、所望の金種の硬貨の投出を行わせることが可能となるのである。これは、前記第１モータのみで複数の硬貨投出ユニットを駆動するようにした構成において、各々の前記硬貨投出ユニットで硬貨投出の許容及び禁止を個別に制御する必要がないことを意味する。

よって、本発明の多連硬貨投出装置では、前記第１モータで複数の前記硬貨投出ユニットを駆動する構成を採用しているにもかかわらず、前記硬貨投出ユニットの各々に、上述した特許文献１に記載の複数硬貨払出装置（多連硬貨投出装置）の各硬貨投出ユニットに設けられたシャッタのような、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する機構を設ける必要がない。つまり、そのような選択的硬貨投出機構なしで、複数の前記硬貨投出ユニットから所望金種の硬貨を選択的に投出させることが可能である。

また、複数の前記硬貨投出ユニットにそれぞれ前記第１カップリングギヤを設けると共に、前記第１カップリングギヤに対応する複数の前記第２カップリングギヤを前記駆動機構を構成する複数の前記ギヤに設け、複数の前記第１カップリングギヤと対応する複数の前記第２カップリングギヤとの噛合及び離脱を前記切換ユニットの前記カップリングギヤ変位機構によって行うようにするだけでよいので、前記カップリングギヤ変位機構として、例えば複数のカムを固定したカムシャフトを回転駆動するといった、シンプル且つ低コストで製造可能な構成を用いることが可能となる。しかも、上述したように、各々の前記硬貨投出ユニットに硬貨投出の許容及び禁止を制御する機構を設ける必要もない。

よって、前記硬貨投出ユニットの各々の構成がシンプルになると共に、低コストで製造することが可能となり、さらに、動作の不具合が生じにくく所望の耐久性が容易に得られる。

（２） 本発明の多連硬貨投出装置の好ましい例では、複数の前記第１カップリングギヤの各々が、対応する前記硬貨投出ユニットの回転軸に固定され、且つ、一方の側面に複数の歯及び溝が形成されたギヤとされ、
複数の前記第２カップリングギヤの各々が、前記駆動機構の対応する前記ギヤに固定され、且つ、一方の側面に対応する前記第１カップリングギヤの前記歯及び溝と噛合可能な複数の溝及び歯が形成されたギヤとされる。

（３） 本発明の多連硬貨投出装置の他の好ましい例では、前記カップリングギヤ変位機構が、
第２モータと、
複数の前記硬貨投出ユニットにそれぞれ割り当てられた複数のカムが固定された、前記第２モータによって回動せしめられるカムシャフトと、
複数の前記第２カップリングギヤにそれぞれ係合された、対応する前記カムによって変位せしめられる複数のカムフォロアとを有し、
前記カムの回動による複数の前記カムフォロアの変位に応じて、対応する前記第２カップリングギヤが前記連結位置と前記非連結位置の間を移動するように構成される。

（４） 本発明の多連硬貨投出装置のさらに他の好ましい例では、前記カムシャフトに固定された複数の前記カムの各々の回転位置（回転角度）を検出する複数のセンサが、さらに設けられる。

（５） 本発明の多連硬貨投出装置のさらに他の好ましい例では、前記カムシャフトに固定された複数の前記カムの固定位置に対応して、複数の検出片が前記カムシャフトに固定され、
複数の前記検出片に対応する位置に複数のセンサが設けられ、
複数の前記センサにより、複数の前記検出片の各々の回転位置（回転角度）が検出される。

（６） 本発明の多連硬貨投出装置のさらに他の好ましい例では、複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達される動作モードに加えて、複数の前記硬貨投出ユニットの全てに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されない非動作モードが設けられる。

（７） 本発明の多連硬貨投出装置のさらに他の好ましい例では、前記カップリングギヤ変位機構が、前記シャーシに回転可能に支持されたシャフトの周りに揺動可能とされ、
複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達される動作モードと、複数の前記硬貨投出ユニットの全てに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されない非動作モードとが、前記カップリングギヤ変位機構が前記シャフトの周りに揺動されることで切り換えられるように構成される。

（８） 本発明の多連硬貨投出装置のさらに他の好ましい例では、前記非動作モードでは、複数の前記硬貨投出ユニットの全てが、前記設置面に沿って移動することによって取り外し可能とされる。

本発明の多連硬貨投出装置では、（ａ）単一のモータで複数の硬貨投出ユニットを駆動する構成を採用しているにもかかわらず、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する機構を硬貨投出ユニットに設けることなく、複数の硬貨投出ユニットから所望金種の硬貨を選択的に投出させることができる、（ｂ）各硬貨投出ユニットの構成がシンプル且つ低コストで製造可能であると共に、動作の不具合が生じにくく所望の耐久性が容易に得られる、といった効果がある。

本発明の一実施形態に係る多連硬貨投出装置の全体構成を示す斜視図で、４つの硬貨貯留容器の蓋が除去された状態を示している。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨貯留容器を取り外した状態を示す斜視図である。 図１の多連硬貨投出装置のシャーシの内部に設けられた、駆動機構及び切換ユニットの構成を示す底面図である。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨投出ユニットの構成を示す底面図である。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨貯留容器及びシャーシを取り外した状態を示す斜視図である。 図１の多連硬貨投出装置の駆動機構及び切換ユニットの構成を示す斜視図で、前方右斜め上から見た状態を示している。 図１の多連硬貨投出装置の駆動機構及び切換ユニットの構成を示す斜視図で、前方左斜め下から見た状態を示している。 図１の多連硬貨投出装置の駆動機構及び切換ユニットの構成を示す斜視図で、後方左斜め下から見た状態を示している。 図１の多連硬貨投出装置の駆動機構及び切換ユニットの構成を示す斜視図で、後方右斜め上から見た状態を示している。 図１の多連硬貨投出装置の切換ユニットに使用されたカムフォロアの構成例を示す斜視図で、（ａ）はそのカムフォロアを前方右斜め上から見た状態を示しており、（ｂ）はそのカムフォロアを後方右斜め上から見た状態を示している。 図１の多連硬貨投出装置の切換ユニットに使用されたカップリングギヤの構成例を示す図で、（ａ）はそのカップリングギヤが対応する被動ギヤの上面に固定された状態を示す正面図、（ｂ）はそのカップリングギヤの斜め上方から見た斜視図、（ｃ）はその被動ギヤの斜め下方から見た斜視図である。 図１の多連硬貨投出装置の切換ユニットに使用されたカムフォロアを対応する被動ギヤに装着した例を示す図で、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその背面図である。 図１の多連硬貨投出装置の切換ユニットに使用されたカップリングギヤの構成例を示す図で、（ａ）はそのカップリングギヤを斜め上方から見た斜視図、（ｂ）はその平面図である。 図１の多連硬貨投出装置の切換ユニットを支持シャフトの周りに揺動させて、その多連硬貨投出装置を動作モードと非動作モードの間で切り換える操作を示す説明図で、（ａ）は動作モードの状態を、（ｂ）は非動作モードの状態をそれぞれ示している。 図１の多連硬貨投出装置の切換ユニットを構成する複数のカムの回転位置（回転角度）に応じて、第４硬貨投出ユニットの連結状態と非連結状態が切り換わることを示す断面図で、（ａ）は同ユニットの非連結状態を、（ｂ）はその非連結状態を、（ｃ）はその非連結状態を、（ｄ）はその連結状態をそれぞれ示している。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨投出ユニットの連結・非連結状態を示す説明図で、第４硬貨投出ユニットのみが連結状態にあり、第１〜第３硬貨投出ユニットが非連結状態にあることを示している。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨投出ユニットの連結・非連結状態を示す説明図で、第３硬貨投出ユニットのみが連結状態にあり、第１、第２及び第４硬貨投出ユニットが非連結状態にあることを示している。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨投出ユニットの連結・非連結状態を示す説明図で、第２硬貨投出ユニットのみが連結状態にあり、第１、第３及び第４硬貨投出ユニットが非連結状態にあることを示している。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨投出ユニットの連結・非連結状態を示す説明図で、第１硬貨投出ユニットのみが連結状態にあり、第２〜第４硬貨投出ユニットが非連結状態にあることを示している。 図１の多連硬貨投出装置の第１硬貨投出ユニットのカップリングギヤと対応する被動ギヤ上のカップリングギヤとの相対位置を示す説明図で、（ａ）は連結状態にある時の相対位置を、（ｂ）は非連結状態にある時の相対位置をそれぞれ示している。 図１の多連硬貨投出装置の４つの硬貨投出ユニットの連結・非連結状態を示す説明図で、４つの硬貨投出ユニットのすべてが非連結状態にある（非動作モード）ことを示している。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明する。

（多連硬貨投出装置１の構成）
本発明の一実施形態に係る多連硬貨投出装置１の全体の概略構成を図１に示す。また、多連硬貨投出装置１の硬貨貯留容器１２０を取り外した状態を図２に、そのシャーシ１１の内部に設けられた駆動機構２０及び切換ユニット４０の概略構成を図３に、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の構成を図４にそれぞれ示す。

本実施形態に係る多連硬貨投出装置１は、図１に示すように、大きく分けて、ベース部１０と硬貨投出部１００から構成されている。ベース部１０は、略直方体状のシャーシ１１を備えており、シャーシ１１の略矩形の上面が設置面１１ａとされている。多連硬貨投出装置１は、設置面１１ａがほぼ水平になるように設置される。

硬貨投出部１００は、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０と、それら４つの硬貨投出ユニット１１０にそれぞれ装着された硬貨貯留容器１２０と、各々の硬貨貯留容器１２０の上部開口を覆う蓋（図示せず）とを備えている。硬貨投出部１００を構成する第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０は、設置面１１ａの長辺に平行な１つの直線に沿って相互に隣接して配置されており、また、設置面１１ａ上に係脱可能に係止されている。シャーシ１１の一方の端部には、各々の硬貨投出ユニット１１０を駆動して硬貨の投出を実行する第１モータＭ１が固定されている。第１モータＭ１は、その回転軸（図示せず）が設置面１１ａと直交するように配置されている。第１モータＭ１の制御、すなわち、その回転の開始と停止、回転の方向（正転方向及び逆転方向）の切換は、図示しない制御装置によって実行される。

第１モータＭ１としては、各々の硬貨投出ユニット１１０（の回転ディスク）を駆動して所定の硬貨投出を実行するために必要な回転駆動力を持つものであれば、公知の任意のモータが利用可能である。

以下の説明では、４つの硬貨投出ユニット１１０は、第１モータＭ１に最も近い位置にある硬貨投出ユニット１１０を第１硬貨投出ユニットと呼称し、第１モータＭ１から離れる方向に順に並んでいる３つの硬貨投出ユニット１１０をそれぞれ、第２、第３及び第４の硬貨投出ユニットと呼称する。

第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０は、所定の４金種（例えば日本円の５００円、１００円、５０円及び１０円）にそれぞれ割り当てられている。このため、各々の硬貨投出ユニット１１０の硬貨貯留容器１２０には、該当する金種の硬貨が貯留されるようになっている。各々の硬貨投出ユニット１１０は、上位装置（例えば硬貨入出金機）から送られる払出指令に応じて、硬貨貯留容器１２０に貯留されている該当する金種の硬貨を外部に１枚ずつ投出する。

第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０は、いずれも同じ構成を有しており、図２及び図５に示すように、板状の本体１１１と、本体１１１に回転可能に装着された回転ディスク１１２とを備えている。設置面１１ａはほぼ水平であるから、回転ディスク１１２はほぼ水平な平面内で回転する。回転中の回転ディスク１１２の４つの透孔のいずれかに、硬貨貯留容器１２０から落下して来た該当する金種の硬貨が嵌入されると、当該硬貨は、回転ディスク１１２の回転に伴う慣性力によって、前記透孔から放り出され、本体１１１の後端部に設けられた投出口１１３から外部に投出される。なお、投出時には、当該硬貨は、投出口１１３の近傍に設けられた硬貨ガイド１１６に当接して、その投出方向が所定方向に制御されるようになっている。回転ディスク１１２に形成される透孔の数は４に限定されず、それ以外の数でもよいことは言うまでもない。すべての金種に対して同じ構成（透孔数が同じ）回転ディスク１１２を使用する必要もなく、金種に応じて異なる構成の回転ディスク１１２を使用可能である。

各々の回転ディスク１１２は、本体１１１の内部に回転可能に支持された、ほぼ垂直方向に延在する回転軸１１５の上端に係止されている。図４に示すように、各々の回転軸１１５の下端には、カップリングギヤ１１４が固定されていて、カップリングギヤ１１４と回転ディスク１１２は回転軸１１５と共に一体的に回転するようになっている。したがって、カップリングギヤ１１４もほぼ水平な平面内で回転する。

シャーシ１１の内部には、図３に示すように、第１モータＭ１の回転駆動力を伝達することによって、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の回転ディスク１１２を回転駆動する駆動機構２０と、第１モータＭ１による回転駆動力の伝達先を切り換えることによって、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のいずれか１つを選択的に駆動する切換ユニット４０とが、設けられている。

駆動機構２０の構成は、図３及び図６〜図９に示されているとおりであり、シャーシ１１の長辺に沿ってほぼ直線状に配置された複数のギヤを有している。すなわち、駆動機構２０は、第１モータＭ１の回転軸に固定された駆動ギヤ２１と、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の回転軸１１５の下端にそれぞれ固定された被動ギヤ２３、２５、２７及び２９と、駆動ギヤ２１と第１硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２３の間に回転可能に配置された中間ギヤ２２と、第１硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２３と第２硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２５の間に回転可能に配置された中間ギヤ２４と、第２硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２５と第３硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２７の間に回転可能に配置された中間ギヤ２６と、第３硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２７と第４硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２９の間に回転可能に配置された中間ギヤ２８とを備えている。

被動ギヤ２３、２５、２７及び２９と中間ギヤ２２、２４、２６及び２８は、いずれも、設置面１１ａに平行な平面（つまり、ほぼ水平な平面）内にあり、設置面１１ａの長辺に平行な前記直線（それに沿って第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０が並んでいる）に沿って配置されている。被動ギヤ２３、２５、２７及び２９と中間ギヤ２２、２４、２６及び２８は、それぞれ、シャーシ１１の内部で回転可能に支持された、対応する８本の回転軸（図示せず）と一体的に回転可能である。駆動機構２０の構成から容易に分かるように、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２３、２５、２７及び２９は、いずれも駆動ギヤ２１と同じ方向に回転せしめられる。

第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の被動ギヤ２３、２５、２７及び２９の上面（上上位側面）には、図６〜図９に示すように、カップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）がそれぞれ固定されている。これらのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３は、それぞれ、対応する被動ギヤ２３、２５、２７及び２９と一体的に回転する。また、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第１カップリングギヤ）は、それぞれ、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の回転軸１１５にそれぞれ固定された４つのカップリングギヤ１１４（図４参照）と、係脱可能に噛合するようになっている。４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３とそれらに対応する４つのカップリングギヤ１１４は、切換ユニット４０により、必要に応じて選択的に噛合せしめられ、あるいは、その噛合が選択的に解除される。そして、その選択的な噛合及び噛合解除によって、第１モータＭ１の駆動力の伝達先としての第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０が選択的に切り換えられる。

切換ユニット４０の構成は、図６〜図９に示されているとおりであり、複数の薄板材を組み合わせて構成された略直棒状のフレーム４２と、フレーム４２に回転可能に支持され且つ４つのカム４４及び４つの検出片４５が固定されたカムシャフト４３と、フレーム４２に支持され且つカムシャフト４３を駆動する第２モータＭ２とを有している。フレーム４２とカムシャフト４３は、互いに平行であって、前記直線（それに沿って第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０が並んでいる）に沿って延在している。フレーム４２及びカムシャフト４３の全長は、被動ギヤ２３、２５、２７及び２９と中間ギヤ２２、２４、２６及び２８を包含するスペースの全長とほぼ同じである。第２モータＭ２の回転軸（図示せず）に固定された駆動ギヤ５０は、カムシャフト４３のそれに対向する位置に固定された被動ギヤ５１と噛合しており（図８参照）、第２モータＭ２の回転駆動力によってカムシャフト４３が回転駆動されるようになっている。

フレーム４２は、その全長にわたって延在する帯状のフレーム本体４２ａと、フレーム本体４２ａの両端部と中央部にそれぞれ突出形成された合計４本の支持部４２ｂとを備えている。両端部にある２つの支持部４２ｂには、それぞれ支持シャフト４１が固定されている。２本の支持シャフト４１は、フレーム４２の外部において、フレーム４２及びカムシャフト４３の延在方向に突出しており、シャーシ１１の内部に固定された２つの支持部材（図示せず）によって、それぞれ、回動可能に支持されている。このため、フレーム４２の全体がその両端にある２つの支持シャフト４１の周りに揺動可能である。このフレーム４２の揺動に伴い、カムシャフト４３も２つの支持シャフト４１の周りに揺動して変位する。第２モータＭ２は、カムシャフト４３とフレーム本体４２ａの間において中間ギヤ２４にほぼ対向する位置に配置されており、フレーム本体４２ａの内面に固定されている。

本実施形態では、カムシャフト４３は、２つのシャフト部材４３ａをその中間部に配置された継手４３ｂで相互に連結して形成されている。一方のシャフト部材４３ａは、フレーム本体４２ａの右側にある２本の支持部４２ｂに回動可能に支持され、他方のシャフト部材４３ａは、フレーム本体４２ａの左側にある２本の支持部４２ｂに回動可能に支持されている。しかし、これは組立の容易化を考慮したためであるから、カムシャフト４３を単一のシャフト部材から形成してもよいことは言うまでもない。

第２モータＭ２としては、公知のサーボモータやステッピングモータが利用可能であるが、これに限定されるわけではない。カムシャフト４３の回転位置（回転角度）を精密に制御できるものであれば、任意のモータを使用できることは言うまでもない。

図示しない制御装置による第２モータＭ２の回転の開始と停止、回転の方向（正転方向及び逆転方向）の切換は、カムシャフト４３上での４つのカム４４の配置に応じて適宜、調整が可能である。例えば、第２モータＭ２は、通常は、正転方向及び逆転方向の２方向の回転が可能とされるが、一方向のみ（正転方向または逆転方向）に回転するようにしてもよい。

カムシャフト４３に固定された４つのカム４４は、それぞれ、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０用に設けられている。これらのカム４４は、いずれも同じ形状、同じ大きさであり、各々の角を丸めた略二等辺三角形の形状（いわゆる三角おむすび形に近い）を持つ所定厚みの部材から形成されている。これら４つのカム４４は、図６から分かるように、相互に位相を９０°ずつシフトさせて固定されているが、これは、カムシャフト４３の回転位置（回転角度）を変えることによって、第１モータＭ１の駆動力の伝達先である第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０を選択的に切り換えられるようにするためである。

４つのカム４４は、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０用に設けられた被動ギヤ２３、２５、２７及び２９にそれぞれ係合せしめられた４つのカムフォロア４８（図７及び図８参照）と、協働するようになっている。

４つのカムフォロア４８は、それぞれ、対応する被動ギヤ２３、２５、２７及び２９を上下方向に変位させる機能を持つ。これら４つのカムフォロア４８は、いずれも、同じ形状、同じ大きさであり、図１０に示すような構成である。すなわち、各々のカムフォロア４８は、全体形状が略Ｙ字形であり、カム受け部４８ａと分岐部４８ｂとから構成されている。カム受け部４８ａは、対応するカム４４と接触してそれを受け止める部位である。分岐部４８ｂは、対応する被動ギヤ２３、２５、２７及び２９に装着された係合部材と係合する部位である。カム受け部４８ａと分岐部４８ｂの境界付近には、軸孔４８ｃが形成されており、対応するカム４４の突端によってカム受け部４８ａが押し下げられると、この軸孔４８ｃに嵌合される支持軸４８ｆ（図１２（ａ）参照）の周りにカムフォロア４８が揺動して、分岐部４８ｂが押し上げられるようになっている。対応するカム４４の突端によるカム受け部４８ａの押し下げ力がなくなると、カムフォロア４８は、その直下に配置されたバネ４７の弾性力によって元の位置に復帰する。つまり、カム受け部４８ａへの押し下げ力の有無に応じて、カムフォロア４８は、支持軸４８ｆ（軸孔４８ｃ）の周りにシーソーのように揺動するのである。

カムフォロア４８の分岐部４８ｂを形成する２つの腕部の先端には、それぞれ、内向きにピン４８ｄが固定されており、それらピン４８ｄにはそれぞれローラ４８ｅが回転可能に係合されている。ローラ４８ｅが配置されているのは、カムフォロア４８と係合されている対応する被動ギヤ２３、２５、２７及び２９の係合部材との係合動作を円滑にするためである。

図１１に、カムフォロア４８の分岐部４８ｂが係合される、第１硬貨投出ユニット１１０用の被動ギヤ２３に装着された係合部材２３ａと、カップリングギヤ３０の構成例を示す。

図１１から分かるように、被動ギヤ２３の上位側面（上面）には、被動ギヤ２３より少し小さい直径のカップリングギヤ３０が、被動ギヤ２３と同心となるように固定されており、その下位側面（下面）には略円筒形の係合部材２３ａが突出状態で固定されている。係合部材２３ａは、被動ギヤ２３と同心となるように固定されており、その下端には鍔部２３ａａが突出形成されている。鍔部２３ａａは、カムフォロア４８の分岐部４８ｂの一方の係合面を形成しており、係合部材２３ａの被動ギヤ２３の下位側面と鍔部２３ａａの間の部分に、分岐部４８ｂが挿入・係合されている。被動ギヤ２３の下位側面が、他方の係合面を形成する。係合部材２３ａの軸孔２３ｂは、対応する被動ギヤ２３及びカップリングギヤ３０の軸孔と同心である。カムフォロア４８の分岐部４８ｂの先端に装着された２つのローラ４８ｅは、対応する被動ギヤ２３の下位側面（上位係合面）と鍔部２３ａａ（下位係合面）に挟まれた部位に係合されており、カムフォロア４８の分岐部４８ｂが上下に揺動する際に転動して、被動ギヤ２３ひいてはカップリングギヤ３０が連結位置と非連結位置の間を円滑に移動するようにする。

被動ギヤ２５、２７及び２９についても同様である。図７に示すように、被動ギヤ２５、２７及び２９の下位側面（下面）には、それぞれ、略円筒形の係合部材２５ａ、２７ａ及び２９ａが突出状態で固定されている。

本実施形態では、被動ギヤ２３の上位側面（上面）に固定されたカップリングギヤ３０は、図１１に示すように、その一方の側面（ここでは上位側面）にその円形の外周縁に沿って、複数の歯３０ａが等間隔で形成されたギヤとされている。隣接する２つの歯３０ａの間には、溝３０ｂが形成されている。カップリングギヤ３０の中心の軸孔３０ｃは、その直下の被動ギヤ２３の軸孔と同心とされている。

カムフォロア４８とそれに対応する係合部材２３ａの係合状態を図１２に示す。カムフォロア４８は、その軸孔４８ｃに嵌合された支持軸４８ｆの周りに揺動可能であり、カムフォロア４８の揺動によって、カップリングギヤ３０（第２カップリングギヤ）とそれに対応するカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）とが連結状態と非連結状態の間で切り換えられるようになっている。図１２（ａ）では、対応するカム４４の突端（カム４４のカムシャフト４３から最も大きく突出している部位）がカム受け部４８ａを少し押し下げており、それに応じて分岐部４８ｂが少し押し上げられていて、それによって、被動ギヤ２３とカップリングギヤ３０が少し押し上げられている。この状態では、カップリングギヤ３０は、対応するカップリングギヤ１１４に噛合せしめられている、すなわち、カップリングギヤ３０は連結状態にある。これに対し、対応するカム４４が回動してその突端がカム受け部４８ａから外れると、図１２（ｂ）のように、カム受け部４８ａがその直下に設けられたバネ４７（例えば図７参照）の弾性力によって上向きに少し変位（元の位置に復帰）し、それに応じて、被動ギヤ２３とカップリングギヤ３０は、下向きに少し変位（元の位置に復帰）する。この状態では、カップリングギヤ３０は、対応するカップリングギヤ１１４と噛合していない、すなわち、カップリングギヤ３０は非連結状態にある。

上述したバネ４７のカム受け部４８ａとは反対側の端部は、シャーシ１１の内部においてバネ４７の直下に設けられた支持構造（図示せず）によって支持されている。このため、カム受け部４８ａにはバネ４７の弾性力が常時、印加されており、したがって、カム受け部４８ａは所定の上位位置に、分岐部４８ｂは所定の下位位置に維持されるのである。よって、カップリングギヤ３０は、分岐部４８ｂが対応するカム４４の突端によって押し下げられた時を除いて、前記下位位置すなわち「非連結位置」にある。分岐部４８ｂが対応するカム４４の突端によって押し下げられると、カップリングギヤ３０は前記上位位置すなわち「連結位置」に移動する。その押し下げがなくなると、「非連結位置」に自動的に復帰する。このように、カム４４を回動させるだけで、カムフォロア４８を介して、対応するカップリングギヤ３０を「連結位置」と「非連結位置」の間で切り換えることが可能である。

カップリングギヤ３０に対応するカップリングギヤ１１４の構成例を図１３に示す。図１３の構成例では、カップリングギヤ１１４は、その一方の側面（ここでは下位側面）にその円形の外周縁に沿って、複数の歯１１４ａが等間隔で形成されたギヤとされている。隣接する２つの歯１１４ａの間には、溝１１４ｂが形成されている。カップリングギヤ１１４の中心の軸孔１１４ｃは、連結時に対応するカップリングギヤ３０の軸孔と同心となるようにされている。カップリングギヤ１１４の複数の歯１１４ａと複数の溝１１４ｂは、対応するカップリングギヤ３０の複数の溝３０ｂと複数の歯３０ａと噛合可能であり、両者が噛合状態（連結時）になると、カップリングギヤ３０の駆動力が対応するカップリングギヤ１１４に伝達され、その結果、当該カップリングギヤ１１４に連結された硬貨投出ユニット１１０の回転ディスク１１２が回転駆動されて、該当する硬貨が投出される。

図１３の構成例では、カップリングギヤ１１４が、その外周縁に沿って等間隔に形成された複数の係止孔１１４ｄを有しており、それら係止孔１１４ｄの各々の外周縁に沿った方向の２つの端部のうち、一方の端部１１４ｅが垂直面とされ、他方の端部１１４ｆが傾斜面とされている。これは、これら２つの端部１１４ｅ及び１１４ｆによってワンウェイクラッチとしての機能を実現して、カップリングギヤ１１４が非連結状態にあるときに、カップリングギヤ１１４が意図しない空転を起こして、望まない硬貨投出という現象が生じるのを防止するためである。したがって、この機能が不要の場合は、２つの端部１１４ｅ及び１１４ｆを持つ係止孔１１４は省略してよい。

第２モータＭ２によって回転駆動される、４つのカム４４が固定されたカムシャフト４３と、４つのカップリングギヤ１１４にそれぞれ係合された、対応するカム４４によって変位せしめられる４つのカムフォロア４８は、カップリングギヤ変位機構６０を構成する。カップリングギヤ変位機構６０は、カップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）を所定の「連結位置」と「非連結位置」の間で変位させる。「連結位置」では、カップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）が対応する４つのカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）とそれぞれ噛合・連結される。「非連結位置」では、カップリングギヤ３０、３１、３２及び３３と対応する４つのカップリングギヤ１１４との噛合がいずれも解除され、非連結となる。

上述したようにして、切換ユニット４０のカップリングギヤ変位機構６０により、カップリングギヤ３０とそれに対応するカップリングギヤ１１４との噛合状態（連結状態）と非噛合状態（非連結状態）の切換が行われるが、その切換状況、換言すれば、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のいずれが連結状態にあり、いずれが非連結状態にあるか、を検出するために、４つの検出片４５と４つの光学センサ４６が切換ユニット４０に設けられている。４つの検出片４５と４つの光学センサ４６は、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０にそれぞれ対応して設けられている。

光学センサ４６としては、公知の赤外線センサ等が任意に使用可能であるが、光学センサ以外のセンサとしてもよい。第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の連結・非連結を検出できるセンサであれば足りる。４つの検出片４５は、ここでは、いずれも同じ形状及び大きさであり、例えば図６に明瞭に示すように、相互に間隔をあけてカムシャフト４３に固定されている。

本実施形態では、各々の検出片４５は、円環状部材の一部に突起が形成された構成を持っており、円環状部材の中心部の透孔にカムシャフト４３（シャフト部材４３ａ）を挿通させて、所望の位置に固定するようになっている。各々の検出片４５に対応する光学センサ４６は、いずれも同じ構成及び機能であり、対応する検出片４５に対向する位置においてフレーム本体４２ａの内面に固定されている。また、各々の光学センサ４６は、その発光部と受光部の間に隙間が設けられており、対応する検出片４５の突起がその隙間内に入ると、前記発光部から前記受光部に向けて照射される赤外線が当該突起によって遮断されるため、当該突起が当該センサ４６に到達したことが検出される。これにより、該当するカップリングギヤ３０とそれに対応するカップリングギヤ１１４とが噛合状態（連結状態）にあると判断される。そして、その状態を維持する必要がある場合は、当該突起の当該センサ４６への到達が検出されると同時に、第２モータＭ２の回転駆動が停止される。こうして、該当するカップリングギヤ３０とそれに対応するカップリングギヤ１１４とが噛合状態（連結状態）に設定される。この状態にある時に限り、硬貨投出ユニット１１０から同ユニット１１０に貯留されている所定金種の硬貨が投出される。前記赤外線が遮断されない時は、該当するカップリングギヤ３０とそれに対応するカップリングギヤ１１４とが非噛合状態（非連結状態）にあると判断される。

本実施形態では、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の全てに対して第１モータＭ１による駆動力が伝達されない状態に設定可能とされている。第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか１つに対して第１モータＭ１による駆動力が伝達される（該当する硬貨投出ユニット１１０から硬貨が投出される）状態を「動作可能モード」と呼ぶとすれば、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のいずれに対しても第１モータＭ１による駆動力が伝達されないモードは、「非動作モード」と呼ぶことができる。「非動作モード」では、図２１に示すように、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０がいずれも駆動機構２０から切り離されるため、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか必要なものを設置面１１ａに沿ってスライドさせることで、容易にシャーシ１１から取り外したり交換したりすることが可能となる、という利点がある。この「非動作モード」は、省略可能であることは言うまでもない。

本実施形態では、「動作モード」から「非動作モード」への移行は、図１４に示すように、シャーシ１１の前側面に回動可能に設けられたレバー５２を操作することで実現される。すなわち、レバー５２は、シャーシ１１に固定された揺動軸５５の周りに揺動可能となっており、レバー５２の裏面に固定された作用片５３が、レバー５２揺動に伴って下向きに変位するように構成されている。レバー５２の真裏には、フレーム回動部材５４がレバー５２と重なるようにフレーム本体４２ａに固定されているため、レバー５２の揺動に伴ってフレーム回動部材５４が押し下げられる。すると、フレーム４２の全体がその両端にある支持シャフト４１の周りに、前方に向かって少し揺動するため、フレーム４２に支持されているカムシャフト４３が少し上方に変位して、４つのカム４４とそれらに対応する４つのカムフォロア４８のカム受け部４８ａとの距離が増大する。その結果、図７に明瞭に示すように、各々のカム受け部４８ａの直下に配置されたバネ４７の弾性力によって、全てのカムフォロア４８の分岐部４８ｂが下降するため、それらカムフォロア４８が係合された４つの被動ギヤ２３、２５、２７及び２９と４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３が一緒に下降する。こうして、４つのカム４４の突端の位置がどこにあっても、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の全てに対して第１モータＭ１による駆動力が伝達されなくなり、「非動作モード」への移行が完了する。レバー５２を上方に押し上げて元の位置に戻せば、容易に「動作モード」に復帰させることができる。

（多連硬貨投出装置１の動作）
次に、上述したような構成を持つ本発明の一実施形態に係る多連硬貨投出装置１の動作について、図１５を参照しながら説明する。

図１５（ａ）〜（ｄ）は、多連硬貨投出装置１の切換ユニット４０に含まれている対応するカム４４が１回転する間に、そのカム４４の回転位置（回転角度）に応じて、第４硬貨投出ユニット１１０の連結状態と非連結状態が順に切り換わることを示している。以下の説明では、カムシャフト４３が図１５において半時計回りに１回転する時に生じる状況変化について述べることにする。

まず、図１５（ａ）に示すように、カム４４の突端が右斜め下を向いている時には、対応するカムフォロア４８のカム受け部４８ａが上位の非連結位置にある。これは、当該カム受け部４８ａが、その直下に配置されたバネ４７の弾性力により、常時、押し上げられているからである。この状態では、当該カムフォロア４８の分岐部４８ｂは下位の非連結位置にあるため、第１硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４は、駆動機構２０の対応するカップリングギヤ３３から分離しており、したがって、２つのカップリングギヤ１１４及び３３は非連結状態（非連結位置）にある。このため、第１モータＭ１の駆動力は第１硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４には伝達されず、同ユニット１１０からの硬貨の投出は生じない。

次に、カムシャフト４３が、図１５（ａ）の位置から９０°だけ反時計回りに回動すると、換言すれば、カムシャフト４３の位相が９０°進むと、図１５（ｂ）に示すように、当該カム４４の突端が右斜め上を向く。この時、当該カムフォロア４８のカム受け部４８ａは、図１５（ａ）の状態と同様に、上位の非連結位置にある。この状態でも、当該カムフォロア４８の分岐部４８ｂは下位の非連結位置にあるため、第４硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４は、駆動機構２０の対応するカップリングギヤ３３から分離しており、したがって、２つのギヤ１１４及び３３は非連結状態（非連結位置）にある。このため、第１モータＭ１の駆動力は第１硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４には伝達されず、同ユニット１１０からの硬貨の投出は生じない。これは、図１５（ａ）の状態と同様である。

続いて、カムシャフト４３が、図１５（ｂ）の位置からさらに９０°だけ反時計回りに回動すると、つまり、カムシャフト４３の位相が図１５（ａ）の位置から１８０°進むと、図１５（ｃ）に示すように、当該カム４４の突端が左斜め上を向く。この時も、当該カムフォロア４８のカム受け部４８ａは、図１５（ａ）の状態と同様に、上位の非連結位置に維持される。この状態でも、当該カムフォロア４８の分岐部４８ｂは下位の非連結位置に維持されるため、第４硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４は、駆動機構２０の対応するカップリングギヤ３３から分離したままであり、したがって、２つのギヤ１１４及び３３は非連結状態（非連結位置）に維持される。このため、図１５（ｃ）の状態でも、第１モータＭ１の駆動力は第１硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４には伝達されず、同ユニット１１０からの硬貨の投出は生じない。

最後に、カムシャフト４３が、図１５（ｃ）の位置からさらに９０°だけ反時計回りに回動すると、つまり、カムシャフト４３の位相が図１５（ａ）の位置から２７０°進むと、図１５（ｄ）に示すように、当該カム４４の突端が左斜め下を向く。この時、当該カムフォロア４８のカム受け部４８ａは、図１５（ａ）〜図１５（ｃ）の状態とは異なり、下位の連結位置に移動する。これは、当該カムフォロア４８のカム受け部４８ａが、当該バネ４７の弾性力に抗して、当該カム４４の突端によって押し下げられるからである。これに伴い、当該カムフォロア４８の分岐部４８ｂが上位の連結位置に移動する。当該連結位置では、第４硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４は、駆動機構２０の対応するカップリングギヤ３３と噛合し、したがって、２つのギヤ１１４及び３３は連結状態（連結位置）に移行する。このため、図１５（ｄ）の状態では、第１モータＭ１の駆動力が第４硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４には伝達されることになり、同ユニット１１０からの硬貨の投出が生じることになる。

このように、カム４４がカムシャフト４３の回動に伴ってその周りに回動することで、第１硬貨投出ユニット１１０のカップリングギヤ１１４は、図２０（ａ）に示すように、駆動機構２０の対応するカップリングギヤ３３と噛合（両カップリングギヤ１１４及び３３が連結位置に移行）したり、図２０（ｂ）に示すように、駆動機構２０の対応するカップリングギヤ３３と離脱（両カップリングギヤ１１４及び３３が非連結位置に移行）したりする。そして、第１硬貨投出ユニット１１０からの硬貨の投出を、両カップリングギヤ１１４及び３３が連結位置にある時に限定することが可能となるのである。これは、第２〜第４の硬貨投出ユニット１１０についても同様である。

単一のカムシャフト４３を回動するだけで、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の４つのカップリングギヤ１１４と駆動機構２０の対応する４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３との噛合（連結）が変化する状況を、図１６〜図１９に示す。

図１６では、第４硬貨投出ユニット１１０に対応する駆動機構２０のカップリングギヤ３３のみが上方に変位していて、第４硬貨投出ユニット１１０だけが連結状態にあり、第１〜第３硬貨投出ユニット１１０はいずれも非連結状態にある。図１７では、第３硬貨投出ユニット１１０に対応する駆動機構２０のカップリングギヤ３２のみが上方に変位していて、第３硬貨投出ユニット１１０だけが連結状態にあり、第１、第２及び第３の硬貨投出ユニット１１０はいずれも非連結状態にある。図１８では、第２硬貨投出ユニット１１０に対応する駆動機構２０のカップリングギヤ３１のみが上方に変位していて、第２硬貨投出ユニット１１０だけが連結状態にあり、第１、第３及び第４の硬貨投出ユニット１１０はいずれも非連結状態にある。図１９では、第１硬貨投出ユニット１１０に対応する駆動機構２０のカップリングギヤ３０のみが上方に変位していて、第１硬貨投出ユニット１１０だけが連結状態にあり、第２〜第４の硬貨投出ユニット１１０はいずれも非連結状態にある。このように、４つのカム４４の位相（回転位置）を変えるだけで、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか１つを選択的に連結状態にして駆動することが可能である。

具体例を挙げると、例えば、上位装置から６３０円の釣銭の払出指令が送信されて来た場合、多連硬貨投出装置１の制御装置（図示せず）は、その払出指令に応じて切換ユニット４０を動作させることにより、まず、５００円硬貨の投出を行う第１硬貨投出ユニット１１０を第１モータＭ１の駆動力の伝達先に選択してこれを駆動し、５００円硬貨を１枚投出させる。続いて、１００円硬貨の投出を行う第２硬貨投出ユニット１１０を前記駆動力の伝達先に選択してこれを駆動し、１００円硬貨を１枚投出させる。さらに、１０円硬貨の投出を行う第４硬貨投出ユニット１１０を前記駆動力の伝達先に選択してこれを駆動し、１０円硬貨を３枚、順に投出させる。こうして前記払出指令の実行が完了させることができる。

以上、詳細に述べたように、本発明の一実施形態に係る多連硬貨投出装置１では、切換ユニット４０によって、共通使用される第１モータＭ１による駆動力の伝達先を切り換えることで、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のいずれか１つを選択的に駆動するように構成されている。そして、切換ユニット４０は、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０にそれぞれ設けられた合計４つのカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）と、駆動機構２０の合計４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）との噛合及び離脱を、カップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）を連結位置と非連結位置の間で変位させるカップリングギヤ変位機構６０を使って実現している。ここで、カップリングギヤ変位機構６０は、第２モータＭ２によって回転駆動される、４つのカム４４が異なる位相で固定されたカムシャフト４３と、４つのカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）にそれぞれ係合された、対応するカム４４によって変位せしめられる４つのカムフォロア４８とから構成されている。カップリングギヤ変位機構６０は、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか１つが前記連結位置に位置し、その前記連結位置にある１つの硬貨投出ユニット１１０（の回転ディスク１１２）に対して第１モータＭ１による駆動力が伝達されるようにしている。

このため、４つのカム４４が異なる位相で固定されたカムシャフト４３を含むカップリングギヤ変位機構６０により、指令に応じて必要な金種が貯留された１つの硬貨投出ユニット１１０を選択的に前記連結位置に変位させると同時に、それ以外の３つの硬貨投出ユニット１１０は前記非連結位置に変位させることができる。したがって、所望の金種の硬貨のみを該当する硬貨投出ユニット１１０のみに第１モータＭ１による駆動力を伝達させて、所望の金種の硬貨の投出を行わせることが可能となるのである。換言すれば、必要に応じて、前記駆動力の伝達先としての第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０を適宜切り換えながら前記硬貨投出動作を必要回数繰り返すことにより、任意の金額の硬貨を投出させることができるのである。これは、第１モータＭ１のみで複数の硬貨投出ユニット１１０を駆動するようにした構成において、各々の硬貨投出ユニット１１０で硬貨の投出及び投出禁止を制御する必要がないことを意味する。

よって、本実施形態に係る多連硬貨投出装置１では、第１モータＭ１で第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０を駆動する構成を採用しているにもかかわらず、硬貨投出ユニット１１０の各々に、上述した特許文献１に記載の複数硬貨払出装置（多連硬貨投出装置）の各硬貨投出ユニットに設けられたシャッタのような、払出指令に応じて該当する金種の硬貨のみを選択的に投出する機構を設ける必要がない。つまり、そのような選択的硬貨投出機構なしで、複数の硬貨投出ユニット１１０から所望金種の硬貨を選択的に投出させることが可能である、という効果がある。

また、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０にそれぞれ４つのカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）を設けると共に、それらに対応する４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）を駆動機構２０を構成する複数の前記ギヤ２３、２５、２７及び２９にそれぞれ設け、４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３と対応する４つのカップリングギヤ１１４との噛合及び離脱を切換ユニット４０のカップリングギヤ変位機構６０によって行うようにするだけでよいので、カップリングギヤ変位機構６０として、例えば複数のカム４４を位相を異ならせて固定したカムシャフト４３を回転駆動するといった、シンプル且つ低コストで製造可能な構成を用いることが可能となる。しかも、上述したように、各々の硬貨投出ユニット１１０に硬貨投出の許容及び禁止を制御する機構を設ける必要もない。

よって、硬貨投出ユニット１１０の各々の構成がシンプルになると共に、低コストで製造することが可能となり、さらに、動作の不具合が生じにくく所望の耐久性が容易に得られる、という効果もある。

本実施形態の多連硬貨投出装置１では、上記効果に加えて、さらに次のような効果がある。

すなわち、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０に合計４つのカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）の各々が、対応する硬貨投出ユニット１１０の回転軸１１５に固定され、且つ、一方の側面に複数の歯１１４ａ及び溝１１４ｂが形成されたギヤとされ、駆動機構２０の４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３（第２カップリングギヤ）の各々が、駆動機構２０の対応するギヤ３０、３１、３２及び３３に固定され、且つ、一方の側面に対応するカップリングギヤ１１４の溝１１４ｂ及び歯１１４ａと噛合可能な複数の歯３０ａ及び３０ｂが形成されたギヤとされているので、４つのカップリングギヤ１１４とそれらに対応する４つのカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３との噛合及び離脱を実現する構成が容易に実現される。

また、カップリングギヤ変位機構６０が、第２モータＭ２によって回転駆動される、４つのカム４４が固定されたカムシャフト４３と、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の４つのカップリングギヤ１１４（第１カップリングギヤ）にそれぞれ係合された、対応するカム４４によって変位せしめられる４つのカムフォロア４８とを有しており、各々のカム４４の回転によって対応するカムフォロア４８が変位せしめられ、それに応じて対応する硬貨投出ユニット１１０が前記連結位置と前記非連結位置の間を移動するようにしているので、カップリングギヤ変位機構６０が非常にシンプルな構成で実現される。

さらに、カムシャフト４３に固定された４つのカム４４の各々の回転位置（回転角度）を検出する複数のセンサ４６が設けられていると共に、それらカム４４の固定位置に対応して４つの検出片４５がカムシャフト４３に固定されているので、シンプルな構成で各々のカム４４の回転位置（回転角度）を常時検出することができ、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０による硬貨投出の的確な制御が可能となる。

さらに、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか１つに対して第１モータＭ１による駆動力が伝達される「動作モード」に加えて、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の全てに対して第１モータＭ１による駆動力が伝達されない「非動作モード」を有しているため、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか必要なものを設置面１１ａに沿ってスライドさせることで、容易に取り外したり交換したりすることが可能となる。

さらに、カップリングギヤ変位機構６０の全体が、２本の支持シャフト４１によって揺動可能に支持されており、また、シャーシ１１に回転可能に支持されたレバー５２を操作して、カップリングギヤ変位機構６０が揺動軸５５の周りに揺動するだけで、「動作モード」と「非動作モード」とが切り換え可能とされているので、両モードの切換操作が容易である。

さらに、「非動作モード」では、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０の全てが設置面１１ａに沿って移動可能とされているので、第１〜第４の硬貨投出ユニット１１０のうちのいずれか必要なものを設置面１１ａに沿ってスライドさせることで、硬貨投出ユニット１１０を容易に取り外したり交換したりすることが可能となる。

（変形例）
上述した実施形態は、本発明を具体化した例を示すものである。したがって、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を外れることなく種々の変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、上述した実施形態では、駆動機構２０の側に図１１に示したような一方の側面に複数の歯と溝が形成されたカップリングギヤ３０、３１、３２及び３３を使用し、硬貨投出ユニット１１０の側に図１３に示したような一方の側面に複数の溝と歯が形成されたカップリングギヤ１１４を使用しているが、本発明はこれには限定されない。第１モータＭ１の駆動力を駆動機構２０の側から硬貨投出ユニット１１０の側に伝達できるものであれば、これらとは異なる構成のカップリングギヤを使用しても良いことは言うまでもない。

また、上述した実施形態では、カップリングギヤ変位機構６０として、第２モータＭ２によって回転駆動される、複数のカム４４が固定されたカムシャフト４３と、対応するカム４４によって変位せしめられる複数のカムフォロア４８とを用いているが、本発明はこれには限定されない。所望のカップリングギヤ変位が実現できるものであれば、カムとカムフォロアの組み合わせとは異なる機構を用いてもよいことは言うまでもない。

また、使用する硬貨投出ユニット１１０の構成にも制限はない。回転軸１１５によって回転可能とされた回転ディスク１１２で硬貨を投出できるものであれば、任意の構成の硬貨投出ユニットを使用可能である。

本発明の多連硬貨投出装置は、通貨の硬貨だけでなく、トークンおよびメダル等の硬貨相当物に対しても適用可能である。また、本発明の多連硬貨投出装置は、硬貨入出金装置だけでなく、所望金種の硬貨の選択的な投出が必要な任意の硬貨処理装置に対しても、適用可能である。

１ 多連硬貨投出装置
１０ ベース部
１１ シャーシ
１１ａ 設置面
２０ 駆動機構
２１ 駆動ギヤ
２２、２４、２６、２８ 中間ギヤ
２３、２５、２７、２９ 被動ギヤ
２３ａ、２５ａ、２７ａ、２９ａ 係合部材
２３ａａ 係合部材の鍔部
２３ｂ 係合部材の軸孔
３０ カップリングギヤ
３０ａ 歯
３０ｂ 溝
３０ｃ 軸孔
３１、３２、３３ カップリングギヤ
４０ 切換ユニット
４１ 支持シャフト
４２ フレーム
４２ａ フレーム本体
４２ｂ 支持部
４３ カムシャフト
４３ａ シャフト部材
４３ｂ 継手
４４ カム
４５ 検出片
４６ 光学センサ
４７ バネ
４８ カムフォロア
４８ａ カム受け部
４８ｂ 分岐部
４８ｃ 軸孔
４８ｅ ローラ
４８ｆ 支持軸
４８ｇ ピン
５０ 駆動ギヤ
５１ 被動ギヤ
５２ レバー
５３ 作用片
５４ フレーム回動部材
５５ 揺動軸
６０ カップリングギヤ変位機構
１００ 硬貨投出部
１１０ 硬貨投出ユニット
１１１ 本体
１１２ 回転ディスク
１１３ 投出口
１１４ カップリングギヤ
１１４ａ 歯
１１４ｂ 溝
１１４ｃ 軸孔
１１４ｅ、１１４ｆ 端部
１１４ｄ 係止孔
１１５ 回転軸
１１６ 硬貨ガイド
１２０ 硬貨貯留容器
Ｍ１ 第１モータ
Ｍ２ 第２モータ

Claims (8)

1. 設置面を有するシャーシと、
   前記設置面上に設置された複数の硬貨投出ユニットと、
   複数の前記硬貨投出ユニットに共通に使用される第１モータと、
   前記設置面の下方に設けられた、前記第１モータによる駆動力を所定の駆動機構を介して伝達することによって複数の前記硬貨投出ユニットを駆動する駆動機構と、
   前記設置面の下方に設けられた、前記第１モータによる前記駆動力の伝達先を切り換えることによって複数の前記硬貨投出ユニットのいずれかを選択的に駆動する切換ユニットとを備え、
   前記切換ユニットは、複数の前記硬貨投出ユニットにそれぞれ設けられた第１カップリングギヤと、前記駆動機構を構成する複数のギヤにそれぞれ設けられ且つ対応する前記第１カップリングギヤと噛合可能な第２カップリングギヤと、前記第２カップリングギヤを所定の連結位置と非連結位置の間で変位させるカップリングギヤ変位機構とを備えており、
   前記カップリングギヤ変位機構は、指令に応じて、複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つが前記連結位置に位置し、それ以外の１又は複数の前記硬貨投出ユニットが前記非連結位置に位置するように動作し、
   前記第２カップリングギヤのいずれかが前記連結位置にあるときに限り、対応する１つの前記硬貨投出ユニットに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されるようにしたことを特徴とする多連硬貨投出装置。
2. 複数の前記第１カップリングギヤの各々が、対応する前記硬貨投出ユニットの回転軸に固定され、且つ、一方の側面に複数の歯及び溝が形成されたギヤとされており、
   複数の前記第２カップリングギヤの各々が、前記駆動機構の対応する前記ギヤに固定され、且つ、一方の側面に対応する前記第１カップリングギヤの前記歯及び溝と噛合可能な複数の溝及び歯が形成されたギヤとされている請求項１に記載の多連硬貨投出装置。
3. 前記カップリングギヤ変位機構が、
   第２モータと、
   複数の前記硬貨投出ユニットにそれぞれ割り当てられた複数のカムが固定された、前記第２モータによって回動せしめられるカムシャフトと、
   複数の前記第２カップリングギヤにそれぞれ係合された、対応する前記カムによって変位せしめられる複数のカムフォロアとを有しており、
   前記カムの回動による複数の前記カムフォロアの変位に応じて、対応する前記第２カップリングギヤが前記連結位置と前記非連結位置の間を移動するように構成されている請求項１または２に記載の多連硬貨投出装置。
4. 前記カムシャフトに固定された複数の前記カムの各々の回転位置を検出する複数のセンサが設けられている請求項３に記載の多連硬貨投出装置。
5. 前記カムシャフトに固定された複数の前記カムの固定位置に対応して、複数の検出片が前記カムシャフトに固定されており、
   複数の前記検出片に対応する位置に複数のセンサが設けられており、
   複数の前記センサにより、複数の前記検出片の各々の回転位置が検出される請求項３に記載の多連硬貨投出装置。
6. 複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達される動作モードに加えて、複数の前記硬貨投出ユニットの全てに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されない非動作モードが設けられている請求項１〜５のいずれか１項に記載の多連硬貨投出装置。
7. 前記カップリングギヤ変位機構が、前記シャーシに回転可能に支持されたシャフトの周りに揺動可能とされており、
   複数の前記硬貨投出ユニットのうちのいずれか１つに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達される動作モードと、複数の前記硬貨投出ユニットの全てに対して前記第１モータによる前記駆動力が伝達されない非動作モードとが、前記カップリングギヤ変位機構が前記シャフトの周りに揺動されることで切り換えられるように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の多連硬貨投出装置。
8. 前記非動作モードにおいて、複数の前記硬貨投出ユニットの全てが、前記設置面に沿って移動することによって取り外し可能とされている請求項６または７に記載の多連硬貨投出装置。

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