JPS61220089A - 硬貨選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、公衆電話機・自動販売機等において、識別
素子により正規硬貨か否かｔｔ電気的に識別し、その出
力により正規硬貨を選別する硬貨選別装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

公衆電話機・自動販売機等に用いる硬貨選別装置は、小
形で消費電力が少なく、動作が安定で、外部からの振動
・衝撃に対しても安定であり、かつ量産性製造に優れた
ものである必要がある。さらに、公衆電話機の場合は、
電話回線を介して電話局から供給されるごくわずかな電
力で確実な硬貨選別の機能な果させるため、特に低消費
電力でなければならない。

従来のこの種の硬貨選別装置においては、第６図に示す
ような構成Ｙとっている（特公昭５４−３９１５８号公
報参照）。この図で、投入された硬貨１が正規硬貨であ
るか否かｔ試験軌道２内に設けられた識別素子３によっ
て識別し、その出力によって選別電磁石４を短時間励磁
し、投入硬貨が正規硬貨であるか否かによって、投入硬
貨をそれぞれ収納軌道５または返却軌道６へと掘り分は
選別していた。ここで１選別電磁石４には試験軌道２と
収納軌道５の連結部分に設けられた揺動自在の選別Ｖバ
ー７があり、正規硬貨１Ｒの場合は励磁フィル１（ｌ励
磁しないので接極子８と鉄心９間には吸着力がなく、転
勤してきた正規硬貨１Ｒによって選別ンパー７が点線で
示す位置１１のように押され、正規硬貨１Ｒは収納軌道
５に導かれるようＫなっており、もし投入された硬貨１
が正規硬貨１Ｒでない非正規硬貨１Ｗの場合は、識別素
子３の出力によって選別電磁石４を励磁するので、接極
子８と鉄心９とは吸着状態となり、選別／バー７によっ
て硬貨１は収納軌道５への進入が阻止され、非正規硬貨
１Ｗは返却軌道６に導かれるようになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この種従来の硬貨選別装置においては、非正規硬＊１Ｗ
の場合は、硬貨１を選別／バー７に衝突後確実に反発さ
せる必要があるため、接極子８と鉄心９の吸着力を大き
くする必要があるが、そのためには選別電磁石４に多大
の電力を加える必要が生ずるので、動作安定、かつ消費
電力の少ない硬貨選別装ａＸ得ることが困難であり、低
電力で機能を果せるためＫはコイル容積を大きくしなけ
ればならないので、小形化も困難である欠点があった。

この発明は、これらの欠点を除去するためになされたも
ので、吸着状態における吸着力を減することなく、動作
の際の消費電力を／ＪＳさくすることを可能とした硬貨
選別装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る硬貨選別装置は１選別／バーを備えた接
極子と、この接極子と鉄心とのａＮ状悪においては永久
磁石の磁束による磁気吸引力と反対方向の反力を接極子
に与え、接極子と鉄心との開離状態においては１反力を
接極子に与えないよ５Ｋしたばねを電磁石に設けたもの
である。

〔作用〕

このｆＢｆｌにおいては、正規硬貨が試験軌道を通過し
たときのみ電磁石に短時間通電して接極子と鉄心との吸
着力を変化させ、選別レバーを揺動可能として正規硬貨
を収納軌道に導き、非正規硬貨の場合は吸着力により返
却軌道に導く。

〔実施例〕

第１図、第２図、第３図（ａ）〜（ｅ）はこの発明によ
る硬貨選別装置の一実施例を示すもので、第１図は硬貨
選別装置の斜視図、第２図は第１図の硬貨選別装置の裏
側に取付けである電磁石の斜視図、第３図（ａ）〜（ｃ
）は硬貨選別装置の動作を説明するための上面図である
。

、第１図において、２０は取付板で、投入口２１が設け
られ、これに連なる試験軌道２２には、投入された硬貨
１が正規硬貨１Ｒであるか非正規硬貨１Ｗであるかを識
別する識別素子２３が設けてあり、試験軌道２２の末端
部２４は収納軌道２５および返却軌道２６に連なってい
る。また試験軌道２２の末端部２４には取付板２０に窓
２７が設げてあり、窓２Ｔからは取付板２０の向う側釦
配設された第２図に示した電磁石３０の選別／バー３１
が突出している。

第２図は第１図において、選別Ｖパー３１の動作な制御
するための電磁石３０の一実施例を示す斜視図であり、
選別Ｖパー３１は電磁石３０において揺動自在の接極子
３２に取付けである。電磁石３０には、さらに鉄心３３
に巻回された励磁コイル３４と、永久磁石３５と、継鉄
３６とがあり、通常は、接極子３２は永久磁石３５のた
めに鉄心３３の先端部３Ｔに吸着されている。また接極
子３２にばばね３８が設けてあり、接極子３２が鉄心３
３の先端部３７と接触している状態においては、ばね３
８は継鉄３６に設けたスＦツバ３９を押して、接極子３
２に反力を与えるようになっている。

第３図（ａ）は接極子３２が永久磁石３５によつて鉄心
３３の先端部３７に吸着される一方、ばね３８がストッ
パ３９を押して、砿極子３２にははね３８による反力が
働いている状ｇを示している。

ところが、第３図（ｂ）Ｋ示すように、接極子３２が鉄
心３３の先端部３１からやや離れた位置３２ａのようＫ
なった場合は、ばね３８はストッパ３９から離れ始める
ので、前記反力は０となる。さらに、第３図（ｃ）　Ｋ
示すように、接極子３２が鉄心３３の先端部３７から十
分離れた位置３２ｂのようになった場合には、ばね３８
はストッパ３９から完全に離れるので、接極子３２には
もはやばね３８による反力は生じないようになっている
。

第１図、第３図に示す識別素子２３は、試験軌道２２を
転勤する硬貨１が識別素子２３の前面を通るときく、正
規硬貨ＩＲであるか非正規硬貨１Ｗであるかな識別し、
もし正規硬貨１Ｒであれば電磁石３ａの励磁コイル３４
に通電するが、非正規硬貨１Ｗの場合には励磁フィル３
４には通電しないようになっている。

次に動作について説明する。

まず、投入口２１から非正規硬貨ＩＷを投入した場合に
ついて説明する。投入された硬貨１は試験軌道２２を転
動して識別素子２３の前面を通過するが、このとき、硬
貨１が非正規硬貨１Ｗであることが識別されるので、励
磁コイル３４は通電されない。このため、永久磁石３５
の磁束によって接極子３２と鉄心３３の先端部３７とは
吸着状態を保ったままであり、第３図（ａ）　Ｋ示した
ように、非正規硬貨１Ｗは選別レバー３１に当った後。

試験軌道２２から外れて返却軌道２６に導かれる。

次に、投入口２１から正規硬貨ｌＲ１−投入した場合に
ついて説明する。投入された硬貨１は試験軌道２２を転
動して識別素子２３の前面奪通過するが、正規硬貨１Ｒ
であることが識別されるため。

電磁石３Ｇの励磁コイル３４は通電される。ここで、こ
の通電は、磁束の方向が永久磁石３５による磁束の方向
と反対で、大きさは永久磁石３５による１ｉＩｉ束とは
ぼ等しくなるように励磁されるので。

接極子３２と鉄心３３の先端部３Ｔの間ン通る磁束は相
殺されて吸引力はなくなり、はね３８による反力のみと
なるので、硬貨１が転動して選別レバー３１に接触する
と第３図（ｂ）のように、硬貨１は選別レバー３１を押
しのけて前進し、第３図（ｃ）に示す正規硬貨１Ｒのよ
うに収納軌道２５に導かれる。

ここで、消費電力の小さい硬貨選別装置を実現するため
には、ａ記励磁コイル３４に通電する電力をできるだけ
小さくする必要がある。

この発明による硬貨選別装置においては、ｆ？にばね３
８は低消費電力化を実現するために重要な役割を果すも
のである。これについては、以下第４図、第５図を用い
て詳細に説明する。

第４図は硬貨選別に用いるこの検電磁石３０の励磁コイ
ル３４に印加する電圧と、選別レバー３１に生ずる反力
との関係を、接極子３２と鉄心３３の先端部３７との吸
着状態について示す特性曲線を例示するものである。４
０ｍ、４０ｂからなる曲線は、ばね３８のな（・場合を
例示するもので、励磁コイル３４に電圧をかげない場合
は、永久磁石３５による吸引力のため第４図の曲線４０
ａの左端に対応するＦａ　の大きさの選別Ｖバー反力が
あるので、さきに詳細に説明したようＫ、投入された硬
貨１は第３図（ａ）の非正規硬貨１Ｗの場合と同様に返
却されるが、励磁コイル３４にＥ、の電圧を印加すると
選別Ｖバー反力は０となり、投入した硬貨１は第３図（
ｂ）、　　（ｃ）に示した場合と同様に１選別Ｖバー３
１を押しのけて通過し、収納軌道２５に導かれる。

次に、第４図の４１ｍ、４１ｂＫ示す曲線は。

同じくばね３８を有【−ない場合であるが、永久磁石３
５ｖ１例えばやや大きいもの、あるいは単位体積当たり
の磁気エネルギーの大きい材料を使用するなどにより、
永久磁石３５による吸引力を増加させた場合である。こ
の場合は、無励磁の選別レバー反力は第４図の１例えば
曲線４１ｍの左湘に対応するＦｂのようにＦａ　　より
上昇し、また増加した永久磁石３５の磁束を相殺するた
めに必要なコイル磁束も増加するので１選別レバー反力
を０とするために必要なコイル印加電圧も、第４図のＥ
ｂのように増加する。

第４図の４２ｍおよび４２ｂは、Ｈ記特性曲線４１ａ、
４１ｂを与える電磁石３０にばね３８を設けた場合を例
示するものである。さきにも詳細に説明したように、は
ね３Ｂは接極子３２と鉄心３３の先端部３７の吸着状態
においては、永久磁石３５の磁束による磁気吸引力と反
対方向の反力を接極子３２に与えるものであるため、無
励磁の磁束では第４図のＦｂよりＦｃ′だげ低下し、特
性−４１４２ｍの左端に対応するＦｃとなる。励磁コイ
ル３４ｔ−励磁した場合においても、吸着状硬ではばね
３８’ｌｉ＆有する電磁石３０の特性曲線は、ばね３１
１ｔ−有しない場合の特性曲線４１ａ、４１ｂより、全
体的にほぼＦｃ′に等しい大きさだけ低下して４２ｍ、
４３．４２ｂのようになる（破線で示す特性−１１４３
では、ばね３８のために吸引力と逆方向の力が働（）。

このため、ばね３８を有する電磁石３０は、第４図のＥ
ｃの電圧をコイルに印加したときに選別Ｖバー３１の反
力ｖＯとすることができ、はね３８のない場合の印加電
圧Ｅｂに比べ、はるかに小さな電圧で硬貨収納のＩＩｋ
能を行わせることができる。しかも、第４図において。

特性−９４０ｍと４２＆を比較すると、無励磁状態での
選別レバー反力はＦｂとＦｅのよ５にほとんど等しいの
で、非正規硬貨１Ｗに対する選別能力としてはほぼ同等
であるにもかかわらず、コイル印加電圧はＥ、とＥｃの
ように１例えば第４図の例示においてはｆｉ［１／２の
電圧とすることができる。さらに１両者の電力を比較す
ると、電力は電圧の２乗に比例することから、ばね３１
１−有する電磁石３０は、ばね３８を有しない電磁力の
約１７４で同じ機能上乗すことができる。

さらに、この発明による硬貨選別装置の優位性は、第５
図のような特性曲線から明らかである。

以下、第５図について説明する。

第５図はこの種電磁石３０の選別レバー３１の変位と反
力との関係を例示する図であり、第５図においてはすべ
て無励磁の状１ａを示しである。

第５図において、４５は前記ばね３８のない場合を例示
するもので、第４図において特性臼＠４０ｍ、４０ｂｋ
与えた１Ｌ磁石３０に対応する。次に、第５図の４６は
同じくばね３８４’有しないが、永久磁石３５による磁
気吸引力な増加させた電磁石３０の特性曲線であり、第
４図において４１１゜４１ｂの特性曲線を与えた電磁石
３０に対応する。

第５図に太線で示した４７ｍ、４７ｂＫよる特性曲線が
、第４図において４２ｍ、４２ｂとして例示したこの発
明による電磁石３０に対応するものである。第５図の４
８は前記ばね３８の特性曲線な例示するもので、この発
明の電磁石３０の特性曲線４７ｍの部分は前記特性曲線
４６と、それと逆方向に作用するはね３８の特性−＠４
Ｂとを合成したものとなっている。したがって、さぎの
特性−＠４５と、この発明による特性曲線４７ｍ＋４７
ｂとを比較すると１選別Ｖバー変位が０．すなわち接極
子３２と鉄心３３の先端部３７との吸着状態においては
、第４図の場合と同様に、第５図の特性曲線４５の左端
の特性曲線４７ａの左端で示されるように吸着力はほぼ
等しくなっているが、ａ別Ｖパー変位が大となった状態
、すなわちｆＲ他子３２が鉄心３３の先端ｓ３Ｔから大
きく離れた位置においては、第５図においてそれぞれ特
性−ｌＡ４９．ＳＯとして例示したように、この発明に
よる電磁石３０においては、吸引力が特性曲線５０のよ
うに特性曲線４９より大であり、このため、接極子３２
の復帰力が大きく、もし接極子軸受部の摩擦等により接
極子３２の復帰が阻害された場合等においても、無励磁
状態での選別レバー反力かはぼ等しい電磁石３０である
にもかかわらず、はるかに安定に接極子３２を復帰させ
ることができる。

第４図において特性−１ｆｉ４４＊、４４ｂは、ばね３
８を用いないで消費電力の低い硬貨選別装置を構成した
場合の特性例を示すもので、この場合は、コイル印加電
圧は、この発明によるはね３８を用いた一場合と同様に
ＥＣのように低くできるが、同時に４＋ｉｊ性曲線４４
ａの左端に対応する選別Ｖバー反力もＦｄのように低く
なるので、十分な硬貨選別能力が得られず、非正規硬貨
ＩＷを正規硬貨１Ｒとみなして誤った選別をすることＫ
なるので、硬貨選別装置として使用することはできない
。

なお、第２図および第３図においては、はね３Ｂは艦極
子３２の選別Ｖパー３１の内側に取り付けてばね３８全
体が接極子３２と同時に揺動し。

ストッパ３９ｔ−押す場合の構造を例示したが、はね３
８は、例えば接極子３２の他の部位に取付けて他の固定
側部品に設けたストッパ３９１に押す構造、あるいはは
ね３８を固定側に取付けて接極子３２の一部に設けたス
トッパ３９を押す構造としても、この発明と同様の作用
効果が得られることはもちろんである。

上記をまとめると。

（１３ｇ４図で明らかなように、はね３８を用（・るこ
とによって特性曲線４２ｍのように特性曲線の傾斜を急
にすることができるので、無励磁の選別Ｖバー反力が大
きく、かつ選別１．／　／ｓ−反力を０とするために必
要なコイル印加電圧を低くできる。すなわち非正規硬貨
１Ｗに対しては十分な選別Ｖバー反力により確実に返却
し、正規硬貨１Ｒに対しては低い消費電力で収納するこ
とができる。

（２）はね３８を用いた場合は、第４図において、的え
は特性曲線４０ｍ、４０ｂにおけるＦｌとＥ、Ｌの値は
、特性−１１１ｊ４０ｍ、４０ｂの形状から一義的に定
まってしまうので、ＦｌまたはＥ８を互いに個別に設定
することはできないが、ばね３８を用いることによって
第４図の特性曲線４２ｍに明らかなように、Ｆｃの１直
ははね反力Ｆｃ′の取り方によってＥｃとは独立に設定
することができるので、設計の際の自由度が増大し。

性能向上、量産性向上に対して適切な硬貨選別装置の設
計が容易となる。

（３）第４図において、無励磁の選別Ｖバー反力を１例
えばＦｌのような所期の値に設定するためには、ばね３
１１用いない場合は永久磁石３５の強さｔ変える必要が
あり、また永久磁石３５の特性のばらつきによって硬貨
選別特性がばらつくなど、量産製造上多大の困ＪＩｔ伴
うが、この発明の硬貨選別装置においては、はね３８の
反力の調整により選別Ｖバー反力を容易にＦｃの値に設
定できるので、量産製造上極めて有利である。

〔発明の効果〕

この発明の硬貨選別装置は上記したように、ばねによっ
て接極子と鉄心との吸着状態においては。

永久磁石の磁束によるａｊＡ吸引力と反対方向の反力を
接極子に与え、接極子と鉄心との開離状態においては反
力を接極子に与えないようにし、また正規硬貨が試験軌
道を通過したときのみ電磁石に短時間通電して接極子と
鉄心との吸着力を変化させ１選別Ｖパーを揺動可能とし
て正規硬貨ン収納軌道に導き、非正規硬貨の場合は前記
吸着力により返却軌道に導くようにしたので、高感度化
・接極子吸着力の増加によって、総合的に消費電力が低
く、かつ高い選別精度となり、量産製造に優れた硬貨選
別装置Ｙ実現することができるものである。したがって
、この発明による公衆電話機性能向上への寄与Ｉｉ：計
り知れないものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の硬貨選別装置の一実施例を示す斜視
図、第２図はこの発明の硬貨選別装置における電磁石の
一実施ｆＰ４’に示す斜視図、第３図（ａ）〜（ｃ）は
この発明の硬貨選別装置の作用を示すための上面図、第
４図、第５図はこの発明の硬貨選別装置の特性ｔ、ばね
ｔ有する場合と有しない場合を比較した特性曲線を示す
図、第６図は従来の硬貨選別機構の動作＊ｍｔ’説明す
るための図である。 図中、１は硬貨、ＩＲは正規硬貨、１Ｗは非正規硬貨、
２０は取付板、２１は投入口、２２は試験軌道、２３は
識別素子、２４は末端部、２５は収納軌道、２６は返却
軌道、３０は電磁石、３１は選別Ｖバー、３２は接極子
、３３は鉄心、３４は励磁コイル、３５は永久磁石、３
６は継鉄、３７は先端部、３８はばね、３１１はストッ
パである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正規硬貨かどうかを識別する識別素子と、前記識別素子
   を設けた試験軌道と、前記試験軌道に連なる収納軌道と
   、前記両軌道の連結部分においてその側方に開口して設
   けた返却軌道と、前記両軌道の連結部分に設けられた揺
   動自在の選別レバーを備えた電磁石とを有し、前記電磁
   石には、鉄心に巻回された励磁コイルと、永久磁石と、
   継鉄と、前記選別レバーを備えた接極子と、この後極子
   と前記鉄心との吸着状態においては永久磁石の磁束によ
   る磁気吸引力と反対方向の反力を接極子に与え、前記接
   極子と前記鉄心との開離状態においては前記反力を接極
   子に与えないようにしたばねとが設けてあり、正規硬貨
   が前記試験軌道を通過したときのみ前記電磁石に短時間
   通電して前記接極子と前記鉄心との吸着力を変化させ、
   前記選別レバーを揺動可能として前記正規硬貨を前記収
   納軌道に導き、非正規硬貨の場合は前記吸着力により前
   記返却軌道に導くことを特徴とする硬貨選別装置。