KR101890095B1 - 동전처리장치 - Google Patents

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KR101890095B1
KR101890095B1 KR1020180081933A KR20180081933A KR101890095B1 KR 101890095 B1 KR101890095 B1 KR 101890095B1 KR 1020180081933 A KR1020180081933 A KR 1020180081933A KR 20180081933 A KR20180081933 A KR 20180081933A KR 101890095 B1 KR101890095 B1 KR 101890095B1
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Abstract

본 발명은 동전이송벨트를 사용하지 않고 동전 자체의 자중을 이용하여 동전을 이송 및 분류함으로써 동전이송벨트 사용으로 인한 문제점을 해결하는 것 이외에 동전처리자체를 전체적으로 컴팩트하게 하고, 이송벨트에 일정 높이로 이송되어 오는 잔돈을 이송벨트 회전 방향과 반대로 흐트려 잔돈이 안정적으로 배출될 수 있는 것이다.
동전분류부(200)는 동전이 이송되는 방향을 따라 일측에 프레임부(210), 타측에 가이드부(220) 및 상기 프레임부(210)와 가이드부(220) 사이에 동전 통로(230)를 구비하되, 상기 프레임부(210)는 비스듬히 경사진 경사면(211), 상기 경사면(211)에 형성된 복수의 선별공(212) 및 상기 경사면(211)의 하부에 돌출되어 동전 아래 부분을 지지하며 동전이 이송되는 방향을 따라 위에서 아래로 향하는 돌출부(213)가 형성되어, 동전이 자중으로 경사면(211)과 돌출부(213)를 따라 이송되면서 각각에 맞는 선별공(212)으로 낙하하여 분류되고, 상기 가이드부(220)는 동전을 가이드하는 표면부(221), 하부에 경첩(222)과 상기 경첩(222)에 상기 가이드부(220)의 상부가 상기 프레임부(210)에 접촉하는 방향으로 탄성이 작동하는 스프링(223)을 포함하며, 상기 이송벨트(500)는 상기 동전저장부(400)에서 동전이 배출된 동전을 이송하는 제1컨베이어벨트(510), 상기 이송하는 동전을 상기 제1컨베이어벨트(510)와의 사이에 끼워 이송하여 토출하는 제2컨베이어벨트(520) 및 동전높이조절롤러(530)를 포함하되, 상기 동전높이조절롤러(530)는 상기 제1컨베이어벨트(510)와는 일정 높이 간격을 두고 위치하고, 상기 제2컨베이어벨트(520)와는 스프링(532) 탄성으로 접촉하여 상기 제2컨베이어벨트(520)의 구동과 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 동전처리장치를 제공한다.

Description

동전처리장치{A Coin Handling Apparatus}
본 발명은 지하철 등에 설치된 자동발매기에서 승차권 등을 구매하기 위하여 동전이 투입되면, 동전 진위를 판별한 후 종류별로 분류하여 저장하고, 잔돈이 발생하는 경우 잔돈을 배출하는 동전처리장치에 관한 것이다. 좀 더 자세하게는, 동전이 비스듬히 경사져 위에서 아래로 구배진 통로를 통해 이송됨으로써 동전 자중을 이용하여 분류하고, 제1컨베이어벨트에 일정 높이 이상으로 적층되어 오는 잔돈을 제1컨베이어벨트에 흩트려 순차적으로 제1컨베이어벨트와 제2컨베이어벨트에 유입되도록 함으로써 잔돈이 원활하게 배출될 수 있는 동전처리장치에 관한 것이다.
지하철 역사 등에는 사용자가 승차권을 구매할 수 있는 자동발매기가 설치되어 있다. 사용자는 승차권을 구매하기 위하여 동전을 투입하고, 잔돈이 발생하는 경우 배출구를 통해서 배출된다.
이런 자동발매기는 사용자가 투입한 동전을 저장하는데, 크게 사용자가 투입한 동전을 잔돈으로 이용하는 방식과 사용자가 투입한 동전을 이용하지 않고 별도의 동전보관함에 있는 동전을 잔돈으로 사용하는 방식이 있다.
최근에는 사용자가 투입한 동전을 잔돈으로 사용하는 일명 순환식이 많이 사용되고 있다. 이는 잔돈을 보관하기 위한 별도의 동전보관함이 필요하지 않다는 점에서 전체 시스템을 더욱 컴팩트화 할 수 있는 면에서 유리하다.
종래기술로서 도 1에 순환식 동전처리장치, 도 2a는 도 1의 동전처리장치에서 동전을 분류하는 동전분류부, 도 2b는 도 1의 동전이송장치에서 잔돈을 배출하는 이송벨트를 도시하였다. 상기 동전처리장치는 등록실용신안 제20-0445721호에 개시된 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 투입된 동전의 진위를 판별하는 진위판별부(1), 동전을 종류별로 분류하는 동전분류부(2), 분류된 동전을 일시로 저장하는 일시저장부(3), 승차권 구매가 완료되면 상기 일시저장부(3)에서 투입된 동전이 모여지는 동전저장부(4), 잔돈을 이송하는 이송벨트(6)를 포함하고 있다. 그 이외에 상기 동전저장부(4)에 동전이 없어 잔돈을 배출하지 못하는 경우, 잔돈을 배출하는 보조호퍼(5)와 이런 전체 구성을 제어하는 제어부(7)를 포함하고 있다.
각 구성에 대하여 설명하면, 진위판별부(1)는 동전의 두께, 크기, 재질 등을 기초로 동전의 진위를 판별하여, 진짜 동전은 동전분류부(2)로 향하고, 가짜 동전은 진위판별부(1) 바로 밑에 있는 반환구(13)로 배출된다.
그리고 도 2a에 도시된 바와 같이, 동전분류부(2)는 동전을 이송시키기 위하여 동전의 상부와 하부에 각각 접하는 상하 2줄의 동전이송벨트(21), 상기 동전이송벨트(21) 구동용 모터(23) 및 상기 동전이송벨트(21)에 접하는 선별공(22)을 포함한다. 상기 선별공(22)은 동전 크기에 따라 작은 것에서 큰 것 순으로 배열되며, 동전은 모터(23)에 의하여 회전하는 동전이송벨트(21)에 접한 상태에서 이송되면서 동전 크기에 맞는 선별공(22)으로 빠져 분류가 된다.
분류된 동전은 일시저장부(3)에 저장된다. 일시저장부(3)에는 분류된 각각의 동전(50, 10, 100, 500원)을 저장하기 일시저장통(31)과 상기 일시저장통(31)을 정역방향으로 회전시키는 스텝모터(32)가 있다. 사용자가 중도에 승차권 구매를 포기하고 동전 반환을 요청하는 경우, 스텝모터(32)가 역방향으로 회전하여 일시저장통(31)에 있는 동전은 이송벨트(6)에 떨어져 반환된다. 사용자가 승차권 구매를 완료한 경우, 일시저장통(31)은 정방향으로 회전하고 그 내부에 있는 동전은 동전저장부(4)에 떨어져 보관된다.
그 이후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 잔돈이 발생하는 경우, 동전저장부(4)에 저장된 동전은 계수되어 이송벨트(6)의 제1컨베이어벨트(61) 위에 배출되고, 상기 제1컨베이어벨트(61) 구동에 따라 상기 제1컨베이어벨트(61)와 제2컨베이어벨트(62) 사이에 끼여져 배출된다.
종래 동전처리장치는 보조호퍼(5)를 포함하고 있는데, 동전저장부(4)에 동전이 없는 경우 보조호퍼(5)에 있는 동전을 계수하여 바로 제1컨베이어벨트(61)에 배출하고, 상기 제1, 2컨베이어벨트(61, 62)에 의하여 동전토출구(64)로 토출된다.
(선행기술 001) 등록실용신안 제20-0445721호
이와 같은 종래 동전처리장치는, 동전이 모터(23)에 의해 구동되는 상하 2줄의 동전이송벨트(21)에 밀착되어 이송되는 도중에 분류되는데, 동전이송벨트(21)가 늘어나거나, 동전이송벨트(21) 2개의 간격이 벌어지거나, 모터(22)에 의하여 구동되면서 동전이송벨트(21)가 꼬이는 등의 문제점이 있었으며, 이로 인하여 동전이 이송 및 분류가 되지 못하여 결국 동전처리장치를 멈추고 그 부분을 교체해야 하였다. 그 이외에 동전이송벨트(21)와 모터(22)를 사용함으로 인하여 전체 장치가 복잡하다는 점도 있었다.
또한 종래 동전처리장치는 잔돈이 제1컨베이어벨트(61)에 배출된 후 제1컨베이어벨트(61) 구동에 의하여 이송되고, 제1, 2컨베이어벨트(61, 62) 사이에 끼워 배출되는데, 만일 다수개의 동일한 동전이 제1컨베이어벨트(61)에 배출된 후 일정 높이로 적층되어 이송되는 경우 제1, 2컨베이어벨트(61, 62)에 정확하게 끼이지 못하거나, 끼이더라도 제1, 2컨베이어벨트(61, 62)가 회전을 하지 못하여, 결국 잔돈이 배출되지 못하는 문제점이 있었다.
한편 종래 동전처리장치는 순환식으로서 사용자가 넣은 동전을 보관하여 잔돈으로 배출하는 것으로서, 잔돈이 없는 경우 잔돈을 배출하는 보조호퍼(5)를 채택하고 있는데, 이런 보조호퍼(5)로 인하여 동전처리장치의 전체 비용이 증가하고, 설치 공간이 넓어지는 등의 문제점도 있었다.
따라서 이와 같은 문제점을 전체적으로 해결하기 위한 원천적인 대책, 즉 동전을 정확하게 분류하고 잔돈을 배출하는 등 동전처리장치 전체의 시스템을 변경하는 기술이 요구되고 있다. 그러나 당해 기술분야는 동전 사용이 급격하게 감소함에 따라 그 수요가 상당히 줄어, 관련 기술 개발이 이루어지지 않고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동전이송벨트를 사용하지 않고 동전 자체의 자중을 이용하여 동전을 이송 및 분류함으로써 동전이송벨트 사용으로 인한 문제점을 해결하는 것 이외에 동전처리장치를 컴팩트하게 하고, 제1컨베이어벨트에 적층되어 이송되는 잔돈을 제1컨베이어벨트에 흩트려 잔돈이 안정적으로 배출될 수 있도록 하고자 하는 것이다.
그 이외에 동전 사용 감소와 함께 보조호퍼를 착탈 가능하게 하여, 필요에 따라 보조호퍼를 부착하거나, 만일 보조호퍼 사용이 필요하지 않은 경우 보조호퍼를 떼어낼 수 있도록 하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 동전의 진위를 판별하는 진위판별부; 동전을 종류별로 분류하는 동전분류부; 분류된 동전을 일시 저장하는 일시저장부; 상기 일시저장부에서 배출된 동전이 저장되는 동전저장부; 및 상기 동전저장부에서 배출된 잔돈을 이송하는 이송벨트;를 포함하는 동전처리장치에 있어서, 상기 동전분류부는 동전이 이송되는 방향을 따라 일측에 프레임부, 타측에 가이드부 및 상기 프레임부와 가이드부 사이에 동전 통로를 구비하되, 상기 프레임부는 비스듬히 경사진 경사면, 상기 경사면에 형성된 복수의 선별공 및 상기 경사면의 하부에 돌출되어 동전 아래 부분을 지지하며 동전이 이송되는 방향을 따라 위에서 아래로 향하는 돌출부가 형성되어, 동전이 자중으로 경사면과 돌출부를 따라 이송되면서 각각에 맞는 선별공으로 낙하하여 분류되고, 상기 가이드부는 동전을 가이드하는 표면부, 하부에 경첩과 상기 경첩에 상기 가이드부의 상부가 상기 프레임부에 접촉하는 방향으로 탄성이 작동하는 스프링을 포함하며, 상기 이송벨트는 상기 동전저장부에서 동전이 배출된 동전을 이송하는 제1컨베이어벨트, 상기 이송하는 동전을 상기 제1컨베이어벨트와의 사이에 끼워 이송하여 토출하는 제2컨베이어벨트 및 동전높이조절롤러를 포함하되, 상기 동전높이조절롤러는 상기 제1컨베이어벨트와는 일정 높이 간격을 두고 위치하고, 상기 제2컨베이어벨트와는 스프링 탄성으로 접촉하여 상기 제2컨베이어벨트의 구동과 함께 회전하는 동전처리장치를 제공한다.
여기서 상기 복수의 선별공 중에서 일부 또는 전부는 이송되는 동전 방향을 따라 앞부분 하부에 단턱이 형성되고 뒷부분 하부에는 단턱이 없이 돌출부와 바로 접하도록 형성되어 동전 선별을 보다 확실하게 할 수 있다.
또한 동전분류부는 이송되는 동전 방향을 따라 복수의 선별공 앞에 동전 이송을 감지할 수 있는 센서공이 설치되어, 동전의 흐름을 감지할 수 있다.
아울러 동전분류부의 프레임부 상부에는, 그 내부에 핀이 위치하는 구멍이 형성되며, 핀이 상기 구멍으로부터 돌출되어 상기 프레임부와 가이드부 사이의 공간을 넓혀 동전이 끼이는 경우 쉽게 제거할 수 있다.
그 뿐만 아니라 상기 동전높이조절롤러는 상기 제2컨베이어벨트와 탄성에 의하여 접촉함으로써 상기 제2컨베이어벨트와 서로 반대 방향으로 회전하며, 상기 제1컨베이어벨트에서 상기 제2컨베이어벨트 방향으로 적층되어 이송되는 동전과 접촉하여 상기 제1컨베이어벨트에 동전을 흩트려 잔돈 배출을 원활하게 할 수 있다.
본 발명의 동전처리장치는 동전 자체의 자중을 이용하여 동전을 분류함으로써 간단하면서도 정확하게 동전을 분류할 수 있고, 잔돈이 제1컨베이어벨트와 제2컨베이어벨트 사이에 순차적으로 유입됨으로써 원활하게 배출되는 장점이 있다.
또한 선별공의 형상을 그 하부 일부에 단턱이 있고 일부에는 없도록 하여, 동전이 선별공으로 선별되는 것을 더욱 확실하게 할 수 있는 효과가 있다. 아울러 동전이 동전분류부에 끼이는 경우 간단하게 그 동전을 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이런 문언적 기재에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명을 통해 통상의 기술자가 유추할 수 있는 것까지 모두 포함한다.
도 1은 종래 동전처리장치의 전체 사시도
도 2a는 종래 동전처리장치의 동전분류부의 평면도
도 2b는 종래 동전처리장치의 이송벨트의 사시도
도 3은 본 발명의 동전처리장치의 전체 사시도
도 4a는 본 발명의 동전처리장치의 동전분류부 사시도
도 4b는 본 발명의 동전처리장치의 동전분류부 A-A 단면도
도 4c는 본 발명의 동전처리장치의 동전분류부가 열려 있는 사시도
도 4d 내지 4g는 본 발명의 동전처리장치의 동전분류부의 작동 상태도
도 5a 내지 5c는 본 발명의 동전처리장치의 이송벨트 정면도
도 5d는 본 발명의 동전처리장치의 이송벨트 브라켓 정면도
도 5e는 본 발명의 동전처리장치의 이송벨트 브라켓 사시도
도 6은 본 발명의 동전처리장치에 보조호퍼가 착탈 가능하게 설치된 사시도
본 발명의 구체적 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
종래기술과 다르지 않은 부분으로서 본 발명의 기술적 사상을 이해하는데 필요하지 않은 사항은 설명에서 제외한다. 본 발명의 실시예는 통상의 기술자에게 쉽게 설명하기 위하여 제공되며, 본 발명이 이런 실시예에 한정되지는 않는다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되었으며, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 구성이 존재한다는 것을 의미한다.
도 3의 본 발명의 동전처리장치의 사시도이며, 이를 이용하여 본 발명을 설명한다.
본 발명의 동전처리장치는 투입된 동전의 진위를 판별하는 진위판별부(100), 상기 진위판별부(100)에서 판별된 진짜 동전을 종류별로 분류하는 동전분류부(200), 상기 동전분류부(200)에서 분류된 동전을 일시로 저장하며 일시저장통과 스텝모터를 포함하는 일시저장부(300), 상기 일시저장부(300)에서 배출된 동전이 모여지는 동전저장부(400) 및 상기 동전저장부(400)의 배출부(410) 하부에 위치하며 배출된 동전이 위치하는 제1컨베이어벨트(510)와 상기 제1컨베이어벨트(510)와 함께 동전을 배출하는 제2컨베이어벨트(520)를 포함하는 이송벨트(500)를 포함한다.
본 발명의 진위판별부(100), 일시저장부(300), 동전저장부(400) 구성은 위 종래기술에서 설명하였으므로 여기에서 구체적인 설명은 생략한다. 아래에서는 본 발명의 동전분류부(200), 이송벨트(500) 구성에 대하여 설명한다.
한편 위와 같은 구성 이외에, 본 발명의 동전처리장치는 제어부(800) 및 동전처리장치를 지지하면서 동전처리장치가 자동발매기에 미끄럼 가능하게 삽입될 수 있도록 지지레일부(900)를 포함한다.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 동전분류부(200)의 사시도와 A-A 단면도이며, 이를 이용하여 동전분류부(200)에 대하여 설명한다. 본 발명의 동전처리장치는 통상 도 4a 상태에서 작동하며, 도 4c는 동전분류부(200)의 내부 구성을 설명하기 위한 것이다.
본 발명은 진위판별부(100)에서 판별된 진짜 동전을 동전분류부(200)에서 동전 종류별로, 즉 50, 10, 100, 500원 동전으로 분류하여 일시저장부(300)에 저장한다. 가짜 동전은 동전분류부(200)에 이송되지 않고 진위판별부(100)에서 곧바로 그 하단의 가짜동전 배출구(700)를 통해 바로 배출된다.
동전분류부(200)는 동전이 이송되는 방향을 따라 일측에 비스듬히 경사지며그 크기가 커지는 순서로서 50, 10, 100, 500원 동전을 분류할 수 있는 복수의 선별공(212)이 형성된 경사면(211)과 상기 경사면(211)의 하부에 돌출되어 동전 아래 부분을 지지하며 동전이 이송되는 방향을 따라 위에서 아래로 향하는 방향으로 구배진 돌출부(213)를 포함하는 프레임부(210), 동전이 이송되는 방향을 따라 타측에 동전을 가이드하는 가이드부(220)가 설치되어 있다.
상기 프레임부(210)과 가이드부(220) 사이에는 상기 경사면(211)으로 인하여 비스듬히 경사지며, 상기 돌출부(213)로 인하여 위에서 아래 방향으로 구배가 형성되어, 마치 미끄럼틀과 같은 통로(230)가 형성된다. 동전은 자중으로 상기 통로(230)를 따라 비스듬히 경사진 상태에서 위에서 아래로 이송이 되고, 그 도중 각각의 동전 크기에 맞는 선별공(212)으로 빠져 분류된다.
상기 통로(230)는 프레임부(210), 가이드부(220) 및 돌출부(213)에 의하여 형성되는 공간으로서, 동전이 그 통로(230)를 따라 상기 프레임부(210)의 경사면(211)과 돌출부(213)에 접촉하며 지지된 채로 비스듬히 경사진 상태에서 위에서 아래로 이송되면서, 선별공(212)을 통해 분류되는 것이다.
복수의 선별공(211)은 동전 크기에 맞게 동전이 이송되는 방향을 따라 크기순으로 작은 것에서 큰 것 순, 즉 50, 10, 100, 500원 동전 순으로 형성된다. 한편 우리나라에서 10원 동전은, 2006년 이후 사용된 것으로 50원 동전보다 작은 것과 그 전부터 사용된 것으로 50원 동전보다 크나 100원 동전보다 작은 것이 있다. 통상 동전처리장치에서 2006년 이후 사용된 10원 동전은 처리하지 않고 가짜 동전으로 인식하여 배출한다. 이런 점에서, 본 발명은 2006년 전부터 사용되던 것을 기준으로 하여 설명한다. 다만, 2006년 이후 10원 동전도 처리한다면 선별공은 5개가 되고, 그 10원 동전용 선별공이 가장 앞에 위치하게 된다. 아울러 사용 빈도가 줄고 있는 10원 동전을 아예 처리하지 않는다면, 복수의 선별공(212)은 50, 100, 500원 용으로 3개가 된다.
복수의 선별공(212)은 상기 프레임부(210)의 경사면(211)에 동전 크기에 맞게 원형으로 설치될 수 있지만, 전체적으로 직사각형 형태로 형성되는 것이 동전이 이송되면서 분류되는 면에서 바람직하다. 만일 원형이면 이송되는 동전이 그 선별공(212)에 어느 정도 정확하게 맞아야 선별될 수 있는데, 직사각형인 경우 동전이 이송되면서 선별되는 것이 가능하기 때문이다.
선별공(212)은 동전이 이송되는 방향을 따라 직사각형 앞부분의 아래 면에는 경사면(211)에 단턱(214)이 형성되고, 직사각형 뒷부분의 아래면에는 단턱이 없어서 돌출부(213)와 바로 만나도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉 선별공(212)은 전체적으로 직사각형이면서 동전이 이송되는 방향에서 볼 때 그 후단 부분이 더 깊게 형성되어 있는 것이다.
또한 선별공(212)은 동전이 빠져 선별될 수 있도록 그 높이가 다르게 되어 있다. 가장 앞에 있는 선별공(212)은 50원 동전만이 빠질 수 있는 높이로 형성되어 있으며, 10, 100, 500원 동전은 그 상부가 경사면(211)에 의해 지지되는 크기로 형성된다. 10, 100, 500원 동전용 선별공(212)도 마찬가지다.
도 4d 내지 4g는 본 발명의 동전처리장치의 동전분류부의 작동 상태도인데, 이를 이용하여 동전 선별 과정을 구체적으로 설명한다.
가장 작은 50원 동전이 동전분류부(200)에 들어오는 경우, 50원 동전은 비스듬히 경사진 경사면(211)과 위에서 아래로 구배진 돌출부(213)를 따라 자중에 의하여 이송된다. 그리고 도 4d에 도시되어 있는 바와 같이, 가장 앞에 있으면서 가장 작은 선별공(212)에 가면 50원 동전의 아래 부분은 단턱(214)에 의해 일부가 지지되지만 그것을 제외한 나머지 부분은 선별공(212)의 구멍에 위치하고 있어서, 비스듬히 경사진 상태에서 자중에 의하여 선별공(212)으로 빠지면서 분류가 된다.
만일 50원 동전이 단턱(214)이 형성된 부분에 있는 선별공(212)으로 빠지지 않고 경사면(212)과 돌출부(213)를 따라 계속 이송되는 경우, 도 4e에 도시되어 있는 바와 같이 선별공(212) 하부에 단턱이 없는 부분으로 이송되는데, 그 부분은 50원 동전을 지지하는 부분이 없어서 이송되는 동전이 보다 쉽게 빠져서 분류될 수 있다. 즉 단턱이 없는 부분은 동전이 선별공으로 빠지는 것을 더욱 확실하게 할 수 있는 것이다.
한편 50원 동전보다 큰 10원 동전이 들어오는 경우, 10원 동전도 경사면(211)과 돌출부(213)를 따라 이송된다. 그런데 10원 동전은 50원 동전보다 커서, 50원 선별공(212)에 빠지지 않은 채 지나치게 되고, 10원 선별공(212)에 빠져 선별된다.
도 4d를 이용하여 이에 대하여 설명하면, 10원 동전은 50원 선별공(212)에서 그 아랫부분이 단턱(214)에 의해 지지되고 윗부분은 경사면(211)에 의해 지지되므로 50원 선별공(212)에 빠지지 않는다. 이후 10원 동전은 단턱(214)이 형성된 부분을 지나 단턱(214)이 없는 부분으로 이송되는데, 이 때에는 앞서 단턱(214)이 형성되어 있는 부분에서 동전의 상부를 지지하는 것보다 동전을 더 많이 지지할 수 있도록 선별공(212)이 형성되어 있어서, 10원 동전이 빠지지 않게 된다. 즉 단턱(214)이 없는 선별공(212) 상단의 모서리 부분에 구멍이 형성되지 않은 부분이 존재하고, 그 부분에서 동전 상부가 더 많이 지지되는 것이다.
그래서 10원 동전은 50원 동전 선별공(212)을 지나게 되고, 10원 동전 선별공(212)에서 빠지게 되는 것이며, 100원 동전도 마찬가지 방식으로 100원 선별공(212)에 빠지게 된다. 다만 500원 동전의 경우 마지막에 있는 선별공(212)을 통해 빠지게 되는데, 이 선별공은 크기가 제일 크고, 단턱이 있을 수도 있지만 없어도 무방하다. 마지막 선별공이라는 점을 감안하면 없는 편이 바람직할 수도 있다.
다시 도 4a 내지 4c를 이용하여 본 발명 동전분류부(200)의 가이드부(220)에 대하여 설명한다.
본 발명의 동전분류부(200)에는 동전이 이송되는 방향 기준으로, 프레임부(210)의 반대에 가이드부(220)가 설치되어 있다. 가이드부(220)는 그 상부가 프레임부(210)와 서로 접촉 또는 밀착되어 그 내부에 동전이 이송되는 통로(230)를 형성하는데, 동전분류부(200)에 유입된 동전이 이송되는 도중 튀는 등의 이유로, 선별공(212)으로 빠지지 않고 동전처리장치 내부로 들어가는 것을 방지하기 위하여, 이송되는 동전을 가이드하는 것이다.
가이드부(220)는 동전을 가이드하는 표면부(221)를 포함하며, 프레임부(210)에 경첩(222)으로 회동 가능하게 설치된다. 그리고 외력이 없는 작동 상태에서 가이드부(220) 상부가 프레임부(210)에 접촉한 상태를 유지하여 동전이 튀는 것을 방지할 수 있도록 상기 경첩(222)에 탄성스프링(223)이 설치되어 있다. 즉 가이드부(220) 상부는 탄성스프링(223)에 의해 프레임부(210)에 접촉하고 있고, 그 사이 통로(230)로 동전이 이송되는 것이다.
한편 가이드부(220)와 밀착된 프레임부(210)의 상부에는 핀(217)과 상기 핀(217)이 위치한 핀용 구멍(216)이 설치되어 있으며, 다만 통상적인 동전 분류 과정에서는 프레임부(210)에 가이드부(220) 상부가 밀착되고, 핀(217)이 작동을 하지 않는다.
그런데 만일 휘어진 동전이 이송되는 경우, 동전이 프레임부(210)와 가이드부(220) 사이의 통로(230)에 끼여 이송되지도 선별되지도 않을 수도 있다. 이런 경우, 핀(217)이 일종의 외력으로 작용하여 프레임부(210) 표면으로부터 돌출하면서 탄성으로 지지되어 있는 가이드부(220)의 상부를 밀게 되고, 프레임부(210)와 가이드부(220) 사이에 더 넓은 공간이 만들어져 동전이 이송될 수 있도록 하는 것이다. 이런 핀 구동은 공지의 솔레노이드를 통하여 이루어질 수 있다.
또한 가이드부(220)는 그 표면부(221)에 구멍(225)이 형성되어 있다. 이는 습도가 높은 날씨 환경에서 동전이 표면부(221)에 접촉하여 동전이 이송되지 못하거나, 혹시나 붙어 버리는 것 등을 방지하기 위한 것이다.
한편 프레임부(210)에는 동전이 이송되는 방향 기준으로 각각의 선별공(212) 앞부분에 동전의 흐름을 감지하는 센서용 센서공(215)이 형성되어 있고, 대응하는 가이드부(220)에도 대응 구멍(224)이 형성되어 있다.
이에 대하여 설명하면, 50원 동전이 이송되는 경우, 50원 선별공(212) 앞부분에 있는 센서공(215)에 설치된 센서를 통해 동전이 지나가는 것을 감지하게 된다. 만일 50원 동전임에도 10원 선별공(212) 앞 하단에 있는 센서공(212)에서 감지를 하게 되면, 동전처리장치는 선별을 제대로 하지 못한 것으로서 오류 신호를 발생한다.
아울러 센서공(215)을 통한 동전 흐름 감지는 진위판별부(100)와 함께 제어될 수 있다. 진위판별부(100)에서는 동전의 진위를 판별하는 것 이외에 동전의 크기, 모양, 재질 등을 이용하여 종류를 식별할 수 있고, 그 결과를 제어부(800)로 보내게 된다. 진위판별부(100)에서 50원으로 인식된 동전은 50원 동전용 선별공(212) 앞 하단에 있는 센서공(215)을 통해 곧바로 감지되며, 만약 그 센서공(215)에서 감지가 되지 않거나 다른 센서공(215)에서 감지되 경우 오류 신호가 발생하게 된다. 그뿐만 아니라 센서공(215)을 통해 오류 신호가 발생하는 경우, 핀(217)이 구동될 수도 있다.
위에서 본 발명 동전처리장치의 동전분류부(200)에 대하여 설명 하였다. 아래에서는 잔돈을 배출하는 이송벨트(500)에 대하여, 도 5a 내지 5c를 이용하여 설명한다.
이송벨트(500)는 동전저장부(400)에서 잔돈이 배출되는 부분 아래에 위치하여 배출된 동전이 위치하는 제1컨베이어벨트(510), 상기 제1컨베이어벨트(510)와 함께 배출된 동전을 토출구(710)로 토출시키는 제2컨베이어벨트(520) 및 상기 제1컨베이어벨트(510)에 배출되어 적층되어 있는 동전을 흩트리는 동전높이조절롤러(530)를 포함한다.
먼저 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)의 구동에 대하여 설명한다. 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)는 각각 복수의 지지롤러(540)에 의하여 지지되어 회전한다. 상기 복수의 지지롤러(540) 중 일부는 텐션을 조절할 수 있도록 되어 있으며, 이런 텐션롤러는 동전이 제1, 2컨베이어벨트(510, 520) 사이에 끼여 배출될 수 있도록 제1, 2컨베이어벨트(510, 520)의 장력을 조절한다. 복수의 지지롤러 중에서 일부는 모터에 의하여 구동되며, 이에 의하여 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)가 회전하게 된다.
동전저장부(400)의 배출구(410)로부터 배출된 잔돈은 제1컨베이어벨트(510)에 쌓이게 되며, 제1컨베이어벨트(510) 구동에 의하여 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)가 만나는 부분으로 이송된다.
그리고 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)가 만나는 부분에서 제2컨베이어벨트(520)는 지지롤러(540)에 의하여 지지되어 있고, 그 부분에서 동전은 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520) 사이에 끼이게 된다. 그 상태로 제1컨베어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)의 회전에 의하여 토출구(710)로 이송되어 토출된다. 동전을 끼워 배출하기 위하여 제1컨베이어벨트(510)는 도 5a 기준으로 보았을 때 시계 방향으로, 제2컨베이어벨트(520)는 반시계 방향으로 회전한다.
한편 동전저장부(400)로부터 배출된 잔돈은 제1컨베이어벨트(510)에 몇 개가 적층될 수 있다. 예를 들어 잔돈이 400원인 경우 100원 동전 4개가 제1컨베이어벨트(510) 위에 배출되는데, 하나씩 흩트려진 상태가 아니라 쌓인 채로 있는 것이다. 그리고 이 잔돈이 제1컨베이어벨트(510)에 의하여 이송되는데, 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520) 부분에 들어가지 못하거나, 들어가더라도 한꺼번에 들어가면서 제1, 2컨베이어벨트(510, 520) 사이에 끼이게 된다. 이로 인하여 이송벨트(500)가 정지하고 잔돈을 배출하지 못하게 되는데, 본 발명은 적층되어 있는 동전의 높이를 낮추는 동전높이조절롤러(530)를 포함하여, 제1컨베이어벨트(510)에 일정 높이 이상의 동전이 이송되는 경우 그 동전을 제1컨베이어벨트(510)에 흩트리는 것이다.
상기 동전높이조절롤러(530)는 제2컨베이어벨트(520)에 접촉함으로써 회전된다. 제2컨베이어벨트(520)를 기준으로 그 안쪽에는 지지롤러(540)가, 바깥쪽에는 동전높이조절롤러(530)가 서로 접하고 있어서, 제2컨베이어벨트(520), 동전높이조절롤러(530), 지지롤러(540) 모두 회전을 하게 되며, 동전높이조절롤러(530)의 회전에 의하여 제1컨베이어벨트(510)에 적층된 동전은 쉽게 흩트려지게 된다.
회전 방향을 보면, 도 5a 기준으로, 제1컨베이어벨트(510)는 시계 방향으로, 제2컨베이어벨트(520)는 반시계 방향, 제2컨베이어벨트에 접하는 동전높이조절롤러(530)는 시계 방향으로 회전하는데, 동전높이조절롤러(530)가 시계 방향으로 회전함으로써, 제1컨베이어벨트(510)에 쌓여오는 동전과 접촉하여 더욱 쉽게 흩트리게 된다. 만일 동전높이조절롤러(530)가 반시계 방향으로 회전하거나 회전하지 않는다면 적층되어 오는 동전을 흩트리기 어려운데, 본 발명은 시계 방향으로 회전함으로써 일정 높이로 적층된 동전을 제1컨베이어벨트(510)에 보다 쉽게 흩트릴 수 있는 것이다.
그리고 이렇게 흩트러진 동전은 순차적으로 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520) 사이로 순차적으로 들어가게 된다.
한편 본 발명의 동전높이조절롤러(530)와 제2컨베이어벨트(510)의 접촉은 스프링에 의하여 가압하여 이루어지고, 이로 인하여 동전높이조절롤러(530)의 회전은 더 확실하게 이루어진다.
이에 대하여 도 5d, 도 5e를 이용하여 설명한다.
동전높이조절롤러(530)은 중간에 축이 위치하고 외부에 회전할 수 있는 롤러가 설치되어 있으며, 롤러가 제2컨베이어벨트(510)와의 접촉에 의하여 회전한다.
상기 축은 브라켓(531)의 하부에 양측이 결합되어 있는데, 상기 브라켓(531)은 그 상부가 동전저장부(400)의 프레임에 회전 가능하게 결합되어 있고, 그 회전 가능한 결합부에는 브라켓(531)의 하부를 제2컨베이어벨트(520) 방향으로 탄성을 주는 스프링(532)이 설치되어 있다.
그래서 브라켓(531) 하부에 설치된 동전높이조절롤러(530)는 상기 스프링(532)에 의하여 제2컨베이어벨트(520)에 가압 접촉을 하게 되며, 제2컨베이어벨트(520)와의 접촉에 의하여 확실하게 회전을 할 수 있는 것이다.
아울러 동전높이조절롤러(530)와 제1컨베이어벨트(510) 사이 간격은 조절될 수도 있다. 즉 하부에 동전높이조절롤러(530)가 설치되어 있는 브라켓(531)을 동전저장부(400)의 프레임에 볼트를 이용하여 설치함에 있어, 그 동전저장부(400)의 프레임 부분을 상하 장공 형태로 하여 브라켓(531) 설치 위치를 상하로 변경 가능하도록 함으로써 동전높이조절롤러(530)의 위치를 변경할 수 있는 것이다.
그뿐만 아니라 동전높이조절롤러(530)의 외면은 오목하고 볼록한 부분이 형성되어 있는 롤러 형태인 것이 바람직하며, 이는 동전과 접촉하여 미끄러짐 없이 동전을 제1컨베이어벨트(510)에 흩트리는데 유리하다.
위에서 본 발명의 동전처리장치의 동전분류부(200), 이송벨트(500)에 대하여 설명 하였고, 아래에서는 도 6을 이용하여 보조호퍼(600)에 대하여 설명한다.
보조호퍼는 동전저장부에 동전이 없거나 일정액 이하인 경우 동전저장부에 동전을 충전할 수 있는 방식과, 이를 개량한 것으로서 동전저장부에 동전이 없는 경우 보조호퍼 내의 동전을 계수하여 직접 이송벨트의 제1컨베이어벨트에 배출하는 방식이 있다. 도 3은 보조호퍼에서 잔돈을 계수하여 직접 이송벨트의 제1컨베이어벨트에 배출하는 방식이며, 보조호퍼는 다른 구성들과 함께 지지레일부(900) 위에 장착되어 지지레일부(900)가 자동발매기 내에 설치된 안내레일에 미끄러지면서 다른 구성들과 함께 설치된다.
그런데 최근 동전 사용 감소와 함께 보조호퍼를 사용하는 경우가 상당히 줄어들고 있어서, 본 발명의 동전처리장치는 보조호퍼를 착탈 가능하게 설치되도록 하는 것이다. 사용자의 주문에 따라 보조호퍼를 설치하고, 그렇지 않은 경우 설치를 하지 않는 것이다.
이와 같은 착탈 구성은 지지레일부(900)를 통해 이루어질 수 있다. 진위판별부(100), 동전분류부(200), 일시저장부(300), 동전저장부(400) 및 이송벨트(500)를 포함하는 동전처리장치를 지지하는 지지레일부와 보조호퍼(600)를 지지하는 지지레일부를 별도로 만든 후, 상기 지지레일부들을 볼트 등의 체결수단으로 체결함으로써 체결수단의 체결과 해체를 통해 보조호퍼(600)를 착탈 가능하게 설치할 수 있다. 다만 이런 체결수단은 볼트에만 한정되는 것은 아니다.
아울러 이런 경우 위에서 설명한 보조호퍼 방식 중에서, 직접 잔돈을 제1컨베이어벨트(510)에 배출하는 방식을 채용하는 것이 유리하다. 왜냐하면, 이런 방식에서 보조호퍼는 동전처리장치의 다른 구성들과 기계적으로 연결됨이 없이 보조호퍼에서 배출되는 동전을 제1컨베이어벨트(510)에 배출하면 충분하기 때문이다. 아울러 보조호퍼를 제어하는 제어부는 다른 구성들을 제어하는 부분과 암수 커넥터 등을 이용하여 착탈 가능하게 설치될 수 있도록 하면 된다.
한편 보조호퍼가 없음에도 불구하고 동전저장부에도 동전이 없는 경우, 동전처리장치는 오류 신호를 발생하게 되며, 관리자가 동전저장부에 동전을 충전하게 하여 사용할 수 있게 된다.
위에서 본 발명의 동전처리장치의 구성을 설명하였고, 아래에서는 본 발명에서 정상적으로 동전이 처리되는 과정을 다시 설명한다.
동전이 투입되면, 진위판별부(100)에서 동전의 진위 여부를 판별하여 진짜 동전은 동전분류부(200)로, 가짜 동전은 바로 배출구(700)로 토출시킨다. 진위판별부(100)는 진위 여부를 판별하는 과정에서 동전의 종류도 판별할 수 있다.
동전분류부(200)에 유입된 동전은 프레임부(210)의 비스듬히 경사진 경사면(211)과 위에서 아래로 구배진 돌출부(213)을 따라 위에서 아래로 이송되면서 자중으로 각각의 동전에 맞는 선별공(212)으로 분류된다.
분류된 동전은 일시저장부(300)에 저장된다. 사용자가 승차권 구매를 중도에 포기하고 반납을 요구하는 경우, 일시저장부(300)는 역회전하여 동전을 이송벨트(500)에 배출한다. 정상적으로 구매를 하는 경우, 정회전하여 동전을 동전저장부(400)에 저장한다.
잔돈이 필요한 경우, 동전저장부(400)에 있는 동전을 계수하여 이송벨트(500)의 제1컨베이어벨트(510)에 배출하고, 제1컨베이어벨트(510)의 구동으로 이송된다. 그리고 제1컨베이어벨트(510) 위에 있으면서 제2컨베이어벨트(520)와 스프링의 탄성에 의하여 가압 접촉하여 회전하는 동전높이조절롤러(530)에 의하여 적층된 동전들은 흩트러져 순차적으로 제1컨베이어벨트(510)와 제2컨베이어벨트(520)에 끼워져 잔돈 토출구(710)로 토출된다.
본 발명은 위 실시예에 한정되지 아니하며, 적용 범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 통상의 기술자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
아울러 본 발명은, 예를 들어 승차권 요금이 1200원인데, 1000원 지폐 1장과 500원 동전 1개가 투입되는 경우 500원 동전을 처리하여 잔돈으로 300원을 토출하는 경우와, 500원 동전 3개가 투입되는 경우 잔돈으로 300원을 토출하는 경우 모두에 적용될 수 있다.
100 : 진위판별부 200 : 동전분류부
210 : 프레임부 211 : 경사면
212 : 선별공 213 : 돌출부
214 : 단턱 215 : 센서공
216 : 핀용 구멍 217 : 핀
220 : 가이드부 221 : 표면부
222 : 경첩 223 : 스프링
224 : 대응 구멍 225 : 접착방지구멍
230 : 통로 300 : 일시저장부
400 : 동전저장부 410 : 배출부
500 : 이송벨트 510 : 제1컨베이어벨트
520 : 제2컨베이어벨트 530 : 동전높이조절롤러
531 : 브라켓 532 : 스프링
540 : 지지롤러 600 : 보조호퍼
700 : 가짜동전 배출구 710 : 잔돈 토출구
800 : 제어부 900 : 지지레일부

Claims (5)

  1. 동전의 진위를 판별하는 진위판별부(100); 동전을 종류별로 분류하는 동전분류부(200); 분류된 동전을 일시 저장하는 일시저장부(300); 상기 일시저장부(300)에서 배출된 동전이 저장되는 동전저장부(400); 및 상기 동전저장부(400)에서 배출된 잔돈을 이송하는 이송벨트(500);를 포함하는 동전처리장치에 있어서,
    상기 동전분류부(200)는 동전이 이송되는 방향을 따라 일측에 프레임부(210), 타측에 가이드부(220) 및 상기 프레임부(210)와 가이드부(220) 사이에 동전 통로(230)를 구비하되,
    상기 프레임부(210)는 동전의 옆면을 지지하며 비스듬히 경사진 경사면(211), 상기 경사면(211)에 형성된 복수의 선별공(212) 및 상기 경사면(211)의 하부에 돌출되어 동전 아래 부분을 지지하며 동전이 이송되는 방향을 따라 위에서 아래로 구배진 돌출부(213)를 포함하여, 동전이 자중으로 경사면(211)과 돌출부(213)를 따라 이송되면서 각각에 맞는 선별공(212)으로 낙하하여 분류되고,
    상기 가이드부(220)는 동전을 가이드하는 표면부(221), 하부에 상기 가이드부(220)와 상기 프레임부(210)에 대하여 회동할 수 있도록 설치된 경첩(222) 및 상기 경첩(222)에 상기 가이드부(220)의 상부가 상기 프레임부(210)에 접촉하는 방향으로 탄성이 작동하는 스프링(223)을 포함하며,
    상기 이송벨트(500)는 상기 동전저장부(400)에서 배출된 동전을 이송하는 제1컨베이어벨트(510), 상기 이송하는 동전을 상기 제1컨베이어벨트(510)와의 사이에 끼워 이송하여 토출하는 제2컨베이어벨트(520), 및 동전높이조절롤러(530)를 포함하되,
    상기 동전높이조절롤러(530)는 상기 제1컨베이어벨트(510)와는 일정 높이 간격을 두고 위치하고, 상기 제2컨베이어벨트(520)와는 스프링(532) 탄성으로 접촉하여 상기 제2컨베이어벨트(520)의 회전과 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 동전처리장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 선별공(212) 중에서 일부 또는 전부는 이송되는 동전 방향을 따라 앞부분 하부에 단턱(214)이 형성되고 뒷부분 하부에는 단턱이 없이 상기 돌출부(213)와 바로 접하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동전처리장치
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 동전분류부(200)는 이송되는 동전 방향을 따라 상기 복수의 선별공(212) 앞에 동전 이송을 감지할 수 있는 센서가 설치될 수 있는 센서공(215)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동전처리장치
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임부(210)에는, 내부에 핀(217)이 위치하는 구멍(216)이 형성되고, 상기 핀(217)이 상기 구멍(216)으로부터 돌출되어 상기 프레임부(210)와 가이드부(220) 사이의 동전 통로(230)를 넓힐 수 있는 것을 특징으로 하는 동전처리장치
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 동전높이조절롤러(530)는 상기 제2컨베이어벨트(520)와 접촉함으로써 상기 제2컨베이어벨트(520)와 서로 반대 방향으로 회전하며, 상기 제1컨베이어벨트(510)에서 상기 제2컨베이어벨트(520) 방향으로 쌓여 이송되는 동전과 접촉하여 상기 제1컨베이어벨트(510)에 동전을 흩트리는 것을 특징으로 하는 동전처리장치
KR1020180081933A 2018-07-13 2018-07-13 동전처리장치 KR101890095B1 (ko)

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