TW202342355A - 摩擦搬運裝置及紙張搬運裝置 - Google Patents
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Abstract
[課題] 提供一種摩擦搬運裝置及紙張搬運裝置,對於從各式各樣的位置和角度插入的紙張,當該紙張一邊連續地被搬運一邊與側壁等的接觸時不會導致該紙張變形且可以修正成正常的搬運狀態。
[技術內容] 驅動側組件(20),是具備:以軸部(22)為中心旋轉的驅動滾子(25)、及一部分包含軸部(22)且其他部分由擺動軸(50a)軸支且當將驅動滾子擺動時可與從動滾子(102)的距離變化而使搬運抓力變化的擺動臂(30)、及透過擺動臂將驅動滾子朝向從動滾子彈性推迫的彈性推迫構件(40)。
Description
本發明是有關於矯正並消解將紙幣等的紙張搬運的紙張搬運裝置中的紙張的搬運姿勢、搬運方向、搬運位置等的搬運不良的技術。
將被投入的紙幣收容並對於利用者提供物品和服務的各種自動販售機、貨幣兌換機、提款機、其他的各種金錢處理裝置中,裝備有:當被投入的紙幣從搬運通路的中心軸位置偏離或傾斜等的搬運不良的情況時,將其矯正成正常的位置及姿勢的置中裝置和歪斜修正裝置。
置中裝置、及歪斜修正裝置,是由位於下游側的識別裝置來讀取搬運通路上的紙幣的搬運位置和搬運姿勢,使修正成適合判別的狀態。且,置中裝置等,是防止由在位於識別裝置的更下游側的紙幣收容部中層疊的紙幣的對齊狀態的參差不一所導致的後段的各種處理的複雜化,例如防止成疊的紙幣放入分揀機和集計裝置之前的對齊作業的複雜化,進一步防止對齊不良狀態的成疊的紙幣放入分揀機等實施處理的情況中發生卡紙。
但是從金錢處理裝置的插入口被插入的紙幣因為傾斜等原因而與搬運通路的側壁一邊抵接一邊被搬運的話,紙幣會受到遠離側壁的方向的反力而朝與搬運通路的中心軸對齊的方向移動,但是由搬運滾子所產生的紙幣的夾力若是比反力更強力的情況時紙幣的前端角部等會與側壁接觸,藉由摩擦引起曲折、壓潰等的變形而具有引起搬運不良、識別不良的可能性。在最壞的情況下,紙幣會嚴重損壞並變得無法使用。
在專利文獻1揭示的紙張搬運裝置中具備的歪斜修正機構中,與紙張接觸的球體因為會因為紙張的移動而自轉,所以紙張及球體的摩擦力(搬運抓力)會變小,發生於紙張的反力會變比與球體的摩擦力更大。因此,紙張可以朝將反力消解的方向移動,紙張被自動地置中,而對齊在搬運通路的中心軸。
但是因為球體的推壓力較弱,且與紙張的摩擦力總是較小,即使是未歪斜的紙張,當其與搬運通路內的凹凸接觸的情況時仍容易發生卡紙。且,球體及紙張的摩擦力因為是總是固定所以在返回搬運中無法確保足夠的搬運抓力,容易發生返回搬運不良而不利。進一步,隨時間推移容易在球體表面附著垃圾和污垢等的異物,藉由附著的異物會導致與紙張的摩擦力增大而無法發揮預期的置中功能。
在專利文獻2中揭示了,在藉由對於正常的紙幣搬運方向繞傾斜了規定角度的軸周圍旋轉的斜向滾子而將紙幣朝向基準壁傾斜地搬運的過程中,藉由沿著基準壁而漸漸地對齊的結構。
但是因為不具有減少斜向滾子及紙幣之間的搬運抓力的結構,所以當藉由斜向滾子及基準壁的協動來調整紙幣的方向、姿勢時,紙幣是強力地朝基準壁被推壓並搬運而導致紙幣變形且受到大的損傷。即,對於信用卡和卡片等的硬媒體進行對齊時雖有效果,但是對於有明顯折線的媒體、或者是破、折、皺或濕等的沒有“彈性”的紙幣進行搬運時,朝基準壁接觸時反而會引起媒體的變形和狀態的惡化,接著就有可能發生卡紙。
接著,在專利文獻3中揭示的摩擦搬運裝置,是設置了可對應狀況將驅動滾子及紙張的搬運抓力變動的機構,收取紙張時是減弱搬運抓力使有利於進行歪斜修正,紙張的返回時和待機時是維持搬運抓力強的狀態使有利於返回搬運和防止連續插入。在此摩擦搬運裝置中的從動滾子,當朝正常的搬運方向以外的超過規定值的外力是施加於紙張時,會抵抗彈性推迫力將驅動滾子的軸方向位置變化,並對應驅動滾子的軸方向位置的變化使驅動滾子及紙張之間的搬運抓力變化。
此摩擦搬運裝置是具有優異的歪斜修正功能,但是具有零件點數變多而使結構複雜化、因為磨耗使驅動滾子的耐久性下降的問題。即,驅動滾子對於從動滾子朝軸方向移動時的摩擦,會使驅動滾子的耐久性,耐磨耗性降低。例如,驅動滾子的周面是藉由磨耗而減縮1mm厚程度的情況時,搬運抓力會顯著下降。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2011-255976公報
[專利文獻2] 日本特開平7-33285號公報
[專利文獻3] 日本專利第6405425號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明是有鑑於上述者,其目的是提供一種摩擦搬運裝置及紙張搬運裝置,對於從各式各樣的位置和角度插入的紙張,連續地搬運該紙張時該紙張不會與側壁等的接觸而產生變形,可以正常地修正該紙張的搬運狀態。
且本發明的目的是提供一種摩擦搬運裝置及紙張搬運裝置,當收取紙張時可減弱搬運抓力使有利於歪斜修正的進行,當返回紙張時和待機時可維持搬運抓力強的狀態使有利返回搬運和防止連續插入的進行。
[用以解決問題之技術手段]
為了達成上述目的,本發明的摩擦搬運裝置,是具備:將搬運驅動力傳達至沿著搬運路被搬運的紙張的一面上的驅動側組件、及朝該驅動側組件供給驅動力的驅動馬達、及與前述驅動側組件相面對配置且與該紙張的另一面接觸並從動旋轉的從動滾子、及搬運抓力調整機構,前述驅動側組件,是具備:以與正常的紙張搬運方向直交的軸部為中心旋轉的驅動滾子、及一部分包含前述軸部且其他部分由擺動軸軸支且藉由將該驅動滾子擺動使與前述從動滾子的距離變化而使搬運抓力變化的擺動臂、及透過該擺動臂將前述驅動滾子朝向前述從動滾子彈性推迫的彈性推迫構件,前述搬運抓力調整機構,是從由正轉的前述驅動滾子而在前述搬運路被搬運的前述紙張施加於前述驅動滾子的搬運負荷的變化若超過規定值時,使前述驅動滾子抵抗來自前述彈性推迫構件的推迫力朝遠離前述從動滾子的方向退避使前述搬運抓力下降。
[發明的效果]
依據本發明的話,對於從各式各樣的位置和角度插入的紙張,可以防止由連續、非間歇地搬運該紙張時該紙張與側壁接觸等而產生變形、破損,且可將該紙張修正成正常的搬運狀態。
《第1實施方式》
以下,由如圖面所示的實施例更詳細說明本發明。
[基本構造]
以下說明,具備本發明的摩擦搬運裝置的紙幣搬運裝置的基本構成、動作原理、歪斜修正原理。
圖1是顯示本發明的第1實施方式的紙張搬運裝置所具備的搬運抓力調整機構的構成(結構)的側面圖,圖2(a)(b)及(c)是將紙張搬運路及摩擦搬運裝置簡略化顯示的俯視圖、其側部縱剖面圖、及摩擦搬運裝置的主要部分前視圖,圖3(a)及(b)是顯示構成摩擦搬運裝置的搬運抓力調整機構(驅動側組件及從動側組件)的一例的立體圖,圖4是顯示歪斜修正原理的紙張搬運路、及摩擦搬運裝置的俯視圖,圖5(a)及(b)是驅動側組件及從動側組件的前視圖,同圖(a-1)及(a-2)以及(列)(a-3)是顯示在夾部中紙幣不存在的狀態下的驅動滾子的最上昇狀態及驅動滾子的下降狀態以及逆轉時的狀態,同圖(b-1)及(b-2)以及(b-3)是顯示在夾部中紙幣存在的狀態下的正轉時中的驅動滾子的最上昇狀態及驅動滾子的下降狀態以及逆轉時的狀態。
且圖6至圖9是由各部的力矩的關係顯示當從紙幣等的搬運媒體承受搬運負荷時驅動滾子及搬運抓力調整機構GA之後如何變化的示意圖。
又,在本例中紙張的其中一例雖是紙幣,但是本裝置也可以適用於紙幣以外的紙張,例如有價證券、票券等等的搬運中的歪斜修正。
紙幣搬運裝置1是裝設於無圖示的紙幣處理裝置本體中使用,被收容在紙幣搬運裝置1的紙幣是在藉由識別感測器識別了紙幣的真偽、種類之後,每次一張地依序被收容至紙幣處理裝置本體內的現金盒等的紙幣累積部內。在紙幣搬運裝置1內被搬運的紙幣其搬運位置若偏離和傾斜的話,會發生識別不良和卡紙、或在現金盒內在層疊狀態下被收容的紙幣的整齊度會惡化,而成為使其後的紙幣處理作業性惡化的原因。從這種理由朝紙幣搬運裝置1內被導入搬運的紙幣,其搬運位置、搬運姿勢是被要求在固定或容許的範圍內。
如圖2所示,紙幣搬運裝置1,是具備:下部組件3、及上部組件4,上部組件4是藉由軸部可開閉自如地被支撐於下部組件3,各組件是在關閉時在各組件之間可形成紙幣搬運路10。
紙幣搬運裝置1,是具備摩擦搬運裝置2,當在紙幣搬運路10(紙幣搬運面11)被搬運的紙幣P若發生位置偏離、歪斜等的搬運不良的情況時,可自動地修正搬運不良。
摩擦搬運裝置2,是概略具備:將搬運驅動力傳達至紙幣P的一面(下面)使該一面接觸紙幣搬運路(搬運路)10的上面(紙幣搬運面11)而使紙幣P被搬運的驅動側組件20、及朝驅動側組件供給驅動力的驅動源(驅動馬達)60、及與驅動側組件相面對配置並與該紙幣的另一面接觸而從動旋轉的從動滾子102(從動側組件100)、及將後述的驅動滾子及紙幣之間的搬運抓力可變的搬運抓力調整機構GA、及將各種控制對象控制的控制手段200。
在本例中,驅動側組件20是被配置於下部組件3,從動側組件100是被配置於上部組件4,但是配置場所相反也可以。
如圖2等所示,紙幣搬運路10,是配置有:由上面導引紙幣P下面的紙幣搬運面11、及在紙幣搬運面11的寬度方向兩側由立起狀態連續配置的側壁12、13、14、及將被插入的紙幣的進入檢出的由光感測器等所構成的入口感測器(紙幣檢出感測器)15、及周面從設於摩擦搬運裝置2的下游側的紙幣搬運面11(後部搬運面11c)的開口露出配置的下側的搬運滾子16a、及在上部組件4側與搬運滾子16a相面對配置的上側的搬運滾子16b、及由光學感測器等所構成的識別感測器17。
入口感測器15是將從紙幣搬運路10的入口被插入的紙幣檢出,控制手段200是在其檢出時間點開始將驅動馬達60驅動將驅動側組件20正轉。第一張紙幣是藉由驅動側組件20的驅動而在紙幣搬運路10朝向內後部被搬運,該紙幣的後端部通過識別感測器17的話驅動側組件20就停止。因此,即使將第二張紙幣插入驅動滾子及從動滾子之間的夾部也不會被搬運。驅動側組件停止後,藉由將識別感測器之後的搬運滾子16a、16b驅動而朝向現金盒將第一張紙幣搬運。現金盒收容檢出手段檢出第一張紙幣被收容於現金盒的話,控制手段200就將驅動馬達60一旦停止。控制手段200,是檢出朝現金盒內的第一張收容完成的時點,就移動至第二張之後的搬運可進行的狀態。即,入口感測器15若檢出第二張紙幣已插入紙幣搬運路的入口的話就將驅動側組件20的驅動再開。
如圖1所示,將來自驅動馬達60的驅動力朝構成搬運抓力調整機構GA的驅動滾子25傳達的驅動傳達機構DM,是包含驅動側組件20、搬運滾子16等。在驅動馬達60及驅動滾子25之間配置有齒輪、皮帶、帶輪等的驅動傳達構件62,將來自驅動馬達的驅動力朝驅動滾子25、及各搬運滾子16a、16b傳達。
紙幣搬運路10的末端部的位置是與無圖示的現金盒連通的排出口。
如圖2(a)所示,紙幣搬運面11,是具有:接近作為紙幣插入口的入口10a且寬度最大的入口側搬運面11a、及愈向後其寬度呈錐面狀漸減的中間搬運面11b、及位於最後部的寬度最小的後部搬運面11c。
在各搬運面的兩側立起的側壁,是具有:被配置於入口側搬運面11a兩側的入口側側壁12、及被配置於中間搬運面11b兩側且寬度間隔是呈錐面狀漸減的中間側壁13、及被配置於後部搬運面11c兩側的後部側壁14。
又,在本例中,將紙幣收容的入口側搬運面11a的寬度是最寬(86mm),後部搬運面11c的寬度是最窄(例如68mm),中間搬運面11b的寬度是成為呈錐面狀漸減的結構。這是考慮紙幣容易沿著傾斜平緩的傾斜面插入,將紙幣前端的角部一邊沿著傾斜的中間側壁13的壁面接觸一邊搬運使可靠往搬運路中央。
與紙幣寬度相比因為搬運路入口寬度大,所以即使紙幣是由各式各樣的位置和傾斜角度被插入,即紙幣是藉由從多樣的位置、傾斜角度插入使紙幣的前端角部、其他的部位與側壁接觸地被搬運,摩擦搬運裝置2仍可以將紙幣的搬運姿勢修正成與正常的搬運方向並行且靠向搬運路中央、或是一方的側壁。
又,圖示的紙幣搬運面11、及側壁的結構只是一例,搬運路全長的寬度同是寬度大的尺寸也可以,搬運路全長的寬度同是小寬度的尺寸也可以。或是具備入口的搬運路寬度可變的入口寬度可變導件的型式也可以適用於摩擦搬運裝置2。
摩擦搬運裝置2,在本例中是被配置於中間搬運面11b的範圍內。這是為了防止、消解:從入口10a被導入的紙幣P藉由與錐面狀的中間側壁13接觸而承受反力並由中間側壁強力加壓而導致前端角部變形或引起歪斜。因此,即使紙幣是配置於紙幣搬運面11的其他任一的搬運面11a、11c,摩擦搬運裝置2仍可以發揮防止、消解藉由各側壁12、14及紙幣的接觸、其他的原因發生的反力所起因的紙幣的變形和歪斜的功能。
摩擦搬運裝置2,是修正紙幣P的導入姿勢、搬運姿勢的手段,即是對於由利用者由各式各樣的位置、角度、方向由各式各樣的不規律的姿勢從紙幣搬運路10的入口10a插入而與搬運路的側壁等接觸而受到與正常的搬運方向相異的方向的反力的紙幣P,在將該紙幣P由連續且非間歇地朝向搬運路內後部導入、搬運的過程中,使該紙幣P朝搬運路的中心軸CL、或是側壁對齊,來修正該紙幣P的導入姿勢、搬運姿勢。
如圖1所示的驅動側組件20,是具備:繞與在圖2(a)中由箭頭顯示的正常的紙幣搬運方向直交(交叉)的方向延伸的軸部22的周圍可旋轉自如地被支撐(藉由軸部可旋轉自如地將軸芯支撐)的一個驅動滾子25(擺動滾子)、及將驅動滾子支撐的軸部22藉由一部分(上部適當處)軸支且以使得藉由將驅動滾子擺動而將與從動滾子102的距離變化使搬運抓力變化的方式將他部(下部適當處)藉由擺動軸50a軸支的擺動臂30、及透過擺動臂將驅動滾子朝向從動滾子102彈性推迫的彈性推迫構件40(圖3(b))、及內含將來自驅動馬達60的驅動力傳達至驅動滾子的驅動傳達構件62的驅動傳達機構DM。
驅動滾子25是將其周面的一部分從設於紙幣搬運面11的開口突出,搬運抓力調整機構GA等的其他的構成要素是配置於紙幣搬運面的下方。
搬運抓力調整機構GA,是來自朝正常的搬運方向以外的超過規定值的外力(側壁的反力等)施加於由驅動馬達60的正轉在搬運路10被搬運的紙幣時(從紙幣施加於驅動滾子的搬運負荷的變化若超過規定值時),為了抵抗彈性推迫構件40的彈性推迫力將搬運抓力下降而將驅動滾子從從動滾子(紙幣搬運面11)遠離。驅動滾子是藉由使擺動臂30以擺動軸50a為中心維持半徑r的距離地擺動而使與從動滾子的距離變化。
來自驅動馬達60的驅動力是透過驅動傳達構件62朝輸入齒輪50被傳達,輸入齒輪50是藉由與和驅動滾子呈同軸狀一體化的輸出齒輪52嚙合而將驅動滾子旋轉。且,擺動臂30是具備以輸入齒輪50的旋轉軸也就是擺動軸50a為中心朝上下方向(正轉方向及逆轉方向)可擺動的結構。擺動臂30及輸入齒輪50是相對旋轉的關係。
在將紙幣朝收容方向搬運中從紙幣施加在驅動滾子的搬運負荷若未超過規定值的情況時為了維持輸入齒輪50及輸出齒輪52的各周速同等,擺動臂是維持藉由彈性推迫構件40朝止動器構件55被推壓的狀態(初期狀態、初期位置),並不擺動。另一方面,來自對於驅動滾子25施加的紙幣的搬運負荷若超過規定值的話,輸出齒輪的周速因為是低於輸入齒輪的周速,所以擺動臂只有擺動周速的差的部分(從初期位置脫離)。對於此點是使用圖6、圖7、及圖8詳細說明。
將來自驅動馬達60的驅動力傳達的驅動傳達構件62、承受從驅動傳達構件傳達來的驅動力並旋轉的輸入齒輪50、及與和驅動滾子25呈同軸狀一體化輸入齒輪嚙合並接受驅動力的傳達的輸出齒輪52,是構成驅動傳達機構DM。
驅動馬達60是藉由控制手段200被控制。
作為限定擺動臂30、彈性推迫構件40、驅動傳達機構DM、及擺動臂的上限位置(正轉界限位置)的手段的止動器構件55(參照圖6等),是構成搬運抓力調整機構GA。
搬運抓力調整機構GA,是使驅動滾子25及紙幣P的摩擦力(以下稱為搬運抓力),藉由來自通過驅動滾子及從動滾子之間的紙幣的負荷的值、及負荷的方向(搬運狀況)而變化。
即,搬運路10是具備側壁12、13,搬運抓力調整機構GA,是當紙幣在沿著搬運路朝收容方向搬運的過程中與側壁接觸並承受朝正常的紙幣搬運方向以外的超過規定值的外力的情況時,藉由將驅動滾子25朝從從動滾子102遠離的方向移動來使搬運抓力下降地動作。
下降時的搬運抓力的值,是藉由消解、減少兩滾子25、102之間的夾部對於紙幣的拘束,且藉由與側壁的協動朝將來自側壁的外力消解的方向變化而獲得的值。即,可將搬運不良狀態的紙幣修正成與正常的紙幣搬運方向並行的搬運姿勢,可對於正常的搬運位置寬度方向移動,可在驅動滾子及從動滾子之間將紙幣橫滑動(包含旋轉、朝其他的許多方向滑動)的值。
摩擦搬運裝置2,是在將由正常的角度的正常的姿勢被插入的紙幣收取時,以不會使搬運抓力調整機構GA作動的適度的搬運抓力將紙幣導入。另一方面,插入角度和插入姿勢和插入位置是不正常而使紙幣從側壁承受反力的情況時,將搬運抓力調整機構作動使搬運抓力減弱(例如25gf),來自動且有效率地實施歪斜修正。且,搬運抓力調整機構GA,是紙幣的返回時、和防止連續插入用的待機時可將搬運抓力維持強力的狀態(例如70gf),來有效率地實現返回搬運和防止連續插入。
彈性推迫構件40的彈性推迫力,是設定成例如可以對應從紙幣施加於驅動滾子的搬運負荷的微細的變化,來微調整驅動滾子的上下位置(與從動滾子之間的距離),即擺動臂30的擺動角度。
具體而言,因為搬運抓力調整機構GA未作動而使驅動滾子25位於初期位置時的搬運抓力的值,是維持在可以將夾在與從動滾子之間的紙幣確實地直進搬運的程度的值。另一方面,設定成當搬運抓力調整機構作動使驅動滾子朝遠離從動滾子的方向移動時搬運抓力成為比位於初期位置時更弱使紙幣可以承受來自側壁的反力而容易地方向轉換。即,驅動滾子的初期位置時的搬運抓力的值,是藉由彈性推迫構件40而設定成預先規定的值,當承受來自紙幣的負荷的驅動滾子若開始朝下方移動(位移)的話,搬運抓力可減弱至可立即反應良好地修正歪斜的程度。
驅動側組件20、及從動側組件100,如本實施方式設置一對的話就可以足夠構成可自動地修正紙幣的歪斜的機構,但是依據需要沿著搬運路的寬度方向配置二個以上也可以。
又,對於被搬運的紙幣P施加朝正常的搬運方向以外的超過規定值的外力,是包含紙幣從側壁承受的反力、由形成於紙幣本身的變形部起因的搬運負荷、來自設於搬運路的零件和凸部等的阻力的搬運負荷等等。
驅動滾子25是藉由貫通擺動臂30的上端部分配置的軸部22而將其軸芯部可正逆旋轉自如地軸支,在驅動滾子中呈同軸狀使輸出齒輪52一體化且輸出齒輪及驅動滾子是一體旋轉。將驅動滾子、及輸出齒輪52與可旋轉自如地被支撐於擺動臂的軸部22一體化也可以,將驅動滾子、及輸出齒輪可旋轉自如地軸支於不旋轉的軸部22也可以。
驅動滾子25在圖示的構成例中外周面是直線狀的圓筒體,從動滾子102是形成使與驅動滾子的外周面相面對的軸方向中央部102a凹陷的鼓形狀。換言之,從動滾子102是藉由在軸方向兩端緣分別形成具有規定的軸方向寬度W的突起(環狀突條)102c,而在軸方向中央部102a成為凹處(環狀溝部)。軸方向中央部(凹處)102a的外周面因為是成為極短的圓筒面,所以如圖5(a-1)、(b-2),抓力強時可與圓筒狀的驅動滾子25的外周面密合接觸。各突起102c,是具有內側傾斜面102c-1及外側傾斜面102c-2的山形。在內側傾斜面102c-1及外側傾斜面102c-2之間是設有具有幾乎平坦的外周面的頂部102c-3。
因此,如圖6(b)所示驅動滾子是位於初期位置時,驅動滾子的周面是嵌合於從動滾子的軸方向中央部(凹處)102a內並與凹處外周面接觸。紙幣P,是只有位於驅動滾子周面及軸方向中央部102a之間的寬度方向中央部被強力地加壓,且對應突起102c的紙幣的部位沒有被強力地加壓,紙幣整體是呈倒U字狀(逆凹狀)變形(抓力搬運狀態)。另一方面,如圖7(c)所示在搬運抓力調整機構GA作動的情況中,因為驅動滾子是位於退避位置(作動位置)所以位於驅動滾子周面及凹處102a之間的紙幣P是成為不會被強力地加壓的幾乎平坦的狀態(間歇式搬運狀態)。
又,在圖示的實施方式中,在具有與驅動滾子25相同的軸方向寬度的軸方向中央部102a的兩側是連續形成各突起102c(各內側傾斜面102c-1)。即,在軸方向中央部102a的兩端部及各突起102c之間未存在間隙。但是,這只是一例,在軸方向中央部102a、及各突起102c之間,即使存在與軸方向中央部102a同徑的短的圓筒部(未與驅動滾子接觸的部分)也無妨。
擺動臂30,是以與軸部22並行的輸入齒輪50的旋轉軸,即擺動軸50a為中心將驅動滾子擺動地將其他部軸支。擺動臂是藉由輸入齒輪的擺動軸50a軸支而可以對於輸入齒輪相對旋轉。驅動滾子,是以將擺動軸50a及軸部22連結的直線的長度作為半徑r擺動。
如圖3等所示,擺動臂30,是具備:軸部22、驅動滾子25、及將輸出齒輪52支撐的臂構件32、及與臂構件32連設一體化的彈性推迫構件40、及將輸入齒輪50的擺動軸50a支撐的齒輪支撐構件35。
臂構件32是由隔有規定間隔地相面對配置的2個臂構件32a、32b所構成,齒輪支撐構件35是被一體化在2個臂構件32a、32b的基端部中。輸入齒輪的擺動軸50a是橫跨一方的臂構件32a的基端部及齒輪支撐構件35而被軸支,輸入齒輪50是可旋轉自如地被支撐在擺動軸。且,露出於一方的臂構件32a的基端部及齒輪支撐構件35之間的擺動軸50a是插通彈性推迫構件40的中心部40a地將彈性推迫構件40支撐。
彈性推迫構件40,是將擺動臂30朝順時針方向(加壓方向)推迫而將驅動滾子25朝向從動滾子102推迫的手段。如圖3(b)等所示在本實施方式中彈性推迫構件40是踢彈簧(扭力彈簧),輸入齒輪的擺動軸50a是遊嵌於線圈狀的中心部40a,藉由將一方的腕40b固定於齒輪支撐構件35的適當處,且將另一方的腕40c固定(卡止)在擺動臂的基端部適當處而利用另一方的腕40c的擴展力將擺動臂朝順時針方向,即將驅動滾子上昇的方向推迫。即,藉由彈性推迫構件的負荷將臂構件32朝圖3(b)的順序時針方向(圖3(a)的逆時針方向)推迫地加壓使驅動滾子的周面與從動滾子的周面相面對地接近。由彈性推迫構件40推迫的驅動滾子的推迫方向,即驅動滾子的移動方向是與軸部22的軸方向非平行的方向,即與軸部22的軸方向及交叉(直交)的方向的點,是與專利文獻3的驅動滾子的推迫方向、移動方向大不同。
搬運抓力調整機構GA未作動時,驅動滾子25是位於最上昇的初期位置,使對於通過驅動滾子25及從動滾子102之間的夾部中的紙幣的搬運抓力維持在適度的強度。另一方面,藉由搬運抓力調整機構GA作動而使驅動滾子位移至從從動滾子102退避(遠離)的作動位置時,將搬運抓力減弱,使紙幣可在驅動滾子上橫滑動。又,因為驅動滾子可在最接近及最遠離(包含點接觸、線接觸)從動滾子的位置之間微細地位移,所以彈性推迫構件40的彈性推迫力,可設定成使搬運抓力可對應驅動滾子的上下方向位置的微細變化而微細變化。且,彈性推迫構件的彈性推迫力可設定成:當負荷在驅動滾子最接近從動滾子的狀態中從紙幣施加在驅動滾子的情況時,驅動滾子可反應佳地立即朝下方退避移動。
圖3(a),如圖12、圖13等所示從動滾子102,是藉由其軸部102b而可正逆旋轉自如地被支撐於保持構件103。保持構件103是朝上下方向可擺動自如地被支撐在位於其後方的軸106,使從動滾子102可以從接近紙幣搬運面11(驅動滾子)的下限位置朝上方退避。且,藉由無圖示的止動器構造使保持構件103無法超過規定的下限位置更朝下方突出,另一方面,藉由彈性構件107(捲簧)使保持構件103朝向下限位置被推迫。此彈性構件107的推迫力,是設定成足夠強過設於驅動側組件20的彈性推迫構件40的負荷,使來自通過夾部的紙幣的搬運負荷程度的推迫力幾乎不會讓從動滾子從下限位置浮起。如塑膠卡片等的硬質的異物是被強制插入驅動滾子及從動滾子之間的夾部的情況時,在由規定以上的力朝上方被推入的情況下,從動滾子可抵抗彈性構件而浮上(退避),就可防止從動滾子受到破損等的損傷。
又,從動滾子102、保持構件103、軸106、止動器構造、彈性構件107,是構成從動側組件100。
又,在本實施方式中,顯示在一條搬運路10上配置了一組驅動側組件20及從動側組件100的例,但是沿著寬度方向配置複數組也可以。驅動滾子的直徑、寬度方向厚度等,其設計的自由度可以提高,即可以對應對象機種的使用條件調整、設定成最適合的狀態。
圖6至圖9是由與各部的力矩的關係顯示驅動滾子、及搬運抓力調整機構GA從紙幣承受搬運負荷之後如何變化的示意圖。
構成擺動臂30的臂構件32是在上昇時藉由與設於裝置本體側的止動器構件55(定位部)接觸,來阻止更進一步上昇。因此,被軸支在臂構件32的驅動滾子25也藉由止動器構件55被限定最上昇位置。即,止動器構件55,是限定擺動臂、及驅動滾子的上限位置(正轉擺動界限位置)的手段。
朝收容方向被搬運的紙幣即使未受到來自側壁等的反力的情況,只要紙幣在紙幣搬運路前進的話,任何的搬運負荷雖是一直發生,但是此時的搬運負荷是很小,從彈性推迫構件40施加於擺動臂30的順時針方向(正轉擺動方向)的負荷會超過搬運負荷。因此,擺動臂不會下降,驅動滾子是維持位於初期位置地正轉,一邊維持足夠的搬運抓力一邊將紙幣朝正常的搬運方向直進。
另一方面,被插入的紙幣是因為歪斜而與側壁接觸而使搬運負荷超過規定值(彈性推迫構件將擺動臂保持於初期位置的力)的話,擺動臂是將驅動滾子朝遠離從動滾子的方向(逆轉擺動方向=退避方向)轉動。因此,搬運抓力減弱,紙幣成為可在驅動滾子及從動滾子之間的夾部內進行橫滑動、旋轉等的自由地行動。在此狀態下驅動滾子持續正轉的話,紙幣是藉由與壁接觸的反力而使其方向、姿勢、搬運位置被矯正成正常的狀態。
又,在此說明,將從彈性推迫構件的一方的腕40c的長度(擺動軸50a的中心點C與腕40c並行延伸的線的長度)設成L1、將從腕40c朝施加於臂構件32的上昇方向(順時針方向)的負荷設成F1、將從中心點C至搬運路10為止的最短距離設成L2、將對於紙幣的搬運負荷設成F2、將從中心點C至臂構件32與止動器構件55接觸的部位cp為止的距離設成L3、將從止動器構件55朝下降方向施加於臂構件32的負荷(止動器構件的反力)設成F3。
紙幣收容時的搬運方向是右方向。
各力矩F1×L1(從彈性推迫構件朝擺動臂作動的力矩)、F2×L2(與搬運負荷相關的力矩)、F3×L3(作動在擺動臂及止動器構件的接點cp的力矩)的平衡關係,是由基本式:F1×L1=F2×L2+F3×L3表示。
圖6(a)是顯示驅動馬達60停止而使輸入齒輪50、輸出齒輪52、及驅動滾子25停止旋轉,在驅動滾子及從動滾子之間紙幣不存在的狀態(待機狀態)。在此情況下,因為搬運負荷F2=0,若套用上述基本式的話,成為F1×L1=F3×L3,維持平衝的狀態。
此時,臂構件32的上端部是與止動器構件55的下面接觸而無法更進一步朝上方擺動。驅動滾子25是成為在紙幣搬運面11上突出一部分的狀態。
在此待機狀態中,紙幣從紙幣搬運路10的入口被插入的話,位於驅動滾子前方的入口感測器15是將紙幣檢出,控制手段200是依據此檢出訊號將驅動馬達60驅動藉由搬運帶輪16a、16b將紙幣從排出口朝現金盒搬運。現金盒收容檢出手段若檢出該紙幣已被收容於現金盒的話,控制手段就將驅動傳達機構DM停止。
直到確認先行的紙幣已被收容於現金盒的處理完成為止,驅動傳達機構DM是不會成為可驅動的狀態。因此,在先行的紙幣的處理中即使後續將紙幣從入口放入,驅動傳達機構DM也不會被驅動。即使試圖強行將紙幣插入此時停止的驅動滾子及從動滾子之間的夾部因為驅動滾子仍可藉由彈性推迫構件40的力朝上限位置被推壓而使搬運抓力不會下降,所以插入成為不可能(後述的圖13的狀態)。
如此在本實施方式的摩擦搬運裝置2中,驅動傳達機構DM停止時後續紙幣的插入是成為不可能,可以事先防止卡紙、其他的問題。
接著,圖6(b)是顯示驅動滾子25是承受來自驅動馬達60的驅動力而朝正轉方向被旋轉驅動,且正常的紙幣是由與側壁、凹凸部等無接觸的正常的姿勢被導入的朝正常的方向被搬運的狀態(搬運抓力調整機構GA是非作動)。此時的搬運負荷F2的大小,是小到不會影響從止動器構件55施加於臂構件32的反力F3的程度。因此,維持F1×L1=F2×L2+F3×L3的狀態。如此紙幣通過夾部時,只要在F1×L1≧F2×L2的情況的話,臂構件不會朝向下方擺動(逆轉擺動)。換言之,假設紙幣通過夾部時即使擺動臂30下降,其下降量因為是非常微小,所以搬運負荷F2的變化量可以忽視。又,藉由搬運負荷F2增大而成為F1×L1<F2×L2的情況時,臂構件是開始以擺動軸50a為中心朝逆時針方向(下方=逆轉方向)轉動。
在圖示的狀態下的輸入齒輪50的周速Va是固定,與驅動滾子25(輸出齒輪52)的周速Vb同等。只要周速Va及周速Vb是同等的話,驅動滾子25(輸出齒輪)對於輸入齒輪50的位置不會變化,在驅動滾子及從動滾子102的位置關係也不會變化。即,只要臂構件維持在圖示的初期位置,輸入齒輪50的周速Va及輸出齒輪52的周速Vb就會固定且同等。
在此狀態下由驅動滾子所產生的送紙抓力,是適合穩定搬運紙幣的值,即驅動滾子正轉時可以將紙幣朝直進方向穩定搬運程度的值。
接著圖7(c)是顯示搬運負荷F2增大且成為F2’的時點之後的狀態(搬運抓力調整機構GA作動)。即,藉由紙幣與側壁接觸等的原因而使搬運負荷F2超過規定值且增大成為F2’的話,擺動臂30(驅動滾子)就開始如箭頭c顯示朝下方擺動(逆旋轉)。
以上的動作,可以如以下地說明。
首先,若是與從彈性推迫構件朝擺動臂作動的力矩(F1×L1)≧搬運負荷相關的力矩(F2×L2)時,搬運抓力調整機構GA就不會朝將驅動滾子下降的方向作動(此時,F1×L1=F2×L2+F3×L3)。
接著,藉由搬運負荷超過規定值且增大成為F2’,而成為F1×L1<F2’×L2的話,搬運抓力調整機構GA就開始朝將驅動滾子下降的方向作動(圖7(c))。
進一步,藉由搬運負荷F2’下降成為F2”而從圖7(c)的狀態移動至圖7(d)的狀態,成為F1’×L1=F2”×L2的話,就停止由搬運抓力調整機構GA所進行的驅動滾子的下降動作。
由驅動滾子25及輸入齒輪50的周速的關係說明搬運抓力調整機構GA的作動原理的話,成為如以下。
驅動滾子25是如圖6(b)所示的正常搬運時由周速Vb正轉,但是如圖7(c)若反力作用於紙幣且搬運負荷F2成為超過規定值的狀態(F2’)的話,驅動滾子(輸入齒輪50)的周速Vb是下降成為Vb’,在與輸入齒輪50的周速Va(一定)之間發生旋轉速度差。因為驅動滾子的周速Vb’是比輸入齒輪50的周速Va更慢,所以擺動臂30會隨著旋轉速度更快的輸入齒輪50朝逆時針方向擺動而使驅動滾子開始朝下方移動。將驅動滾子下降的速度設成Vc的話,成為驅動滾子的周速Vb’=Va-Vc的關係。驅動滾子,是朝遠離從動滾子的方向移動了輸入齒輪及驅動滾子的周速的差分。如此的話,因為在兩滾子25、100之間產生間隙所以搬運負荷F2是下降。
藉由搬運抓力調整機構GA的作動使搬運負荷F2下降的話如圖7(d)所示,擺動臂、及驅動滾子,是朝下方擺動直到下降的搬運負荷F2”、及來自彈性推迫構件40的負荷F1’成為平衡的位置為止,並停止在該位置。
換言之,在此驅動臂的下降過程中來自彈性推迫構件的負荷F1’是對應彈性推迫構件(腕40b)的變形量而增大,且在負荷F1’與搬運負荷平衝的時點,擺動臂停止下降。
如圖7(d)所示擺動臂30停止下降的話,各力矩F1’×L1=F2”×L2,周速Vb=Va。
在圖7(d)的狀態下驅動滾子及紙幣的搬運抓力因為可充分地下降,所以不會中斷搬運,就可藉由來自側壁的反力等的外力,自由地改變通過夾部的紙幣的方向、姿勢、搬運位置。
在圖7(d)中,由傾斜、位置偏離等的不正常的搬運姿勢被插入的紙幣是藉由與側壁接觸而被施加些微朝與正常的搬運方向不同的方向的反力的情況時,驅動滾子25是抵抗由彈性推迫構件40所產生的推迫並立即朝下方位移。因此,在與從動滾子102的關係中驅動滾子對於紙幣的搬運抓力是下降,成為可朝遠離側壁的方向(減弱紙幣因為側壁而損傷的方向)修正紙幣的姿勢。
如此驅動滾子的正轉時若超過規定值的搬運負荷F2’施加在驅動滾子的話,驅動滾子會發生將擺動臂朝逆時針方向,即將擺動臂朝遠離止動器構件的方向擺動的力。
將此由別的例單純化說明的話,輸入齒輪朝順時針方向(收容方向)旋轉時由手指按壓驅動滾子而停止旋轉(自轉)的話,驅動滾子(輸出齒輪52)就開始沿著輸入齒輪50的外周朝下降方向公轉。且,藉由由手指將正轉的驅動滾子按壓而減速至一半的周速的情況時,驅動滾子沿著輸入齒輪50的外周朝下降方向公轉的速度是成為一半。
接著,圖8(e)是顯示收容搬運中的紙幣完成通過夾部的狀態。
紙幣是通過夾部的話搬運負荷F2因為是零(F2”’=0),所以搬運負荷F2是高於彈性推迫構件的負荷F1’,使位於(d)的下降位置的擺動臂、驅動滾子上昇,擺動臂與止動器構件55抵接的話就停止上昇(F1’×L1>F2”’×L2)。搬運負荷F2成為零時,驅動滾子的周速Vb’會比輸入齒輪的周速Va更快了擺動臂上昇的速度Vc’的部分。擺動臂是藉由此速度差(Va=Vb-Vc’)而上昇。即,輸出齒輪52是藉由此速度差沿著輸入齒輪50的外周朝順時針方向公轉。
藉由對於每一張被插入的紙幣反覆(a)至(e)的動作,就不會導致為了歪斜修正而一旦停止等的間歇動作所產生的處理速度的下降,成為可一邊歪斜修正一邊連續搬運。
又,控制手段200,是入口感測器15檢出紙幣插入的時點開始驅動馬達60的正轉驅動並開始將驅動側組件20驅動,但是在紙幣通過了兩滾子25、102之間的夾部之後的規定的時間點停止朝驅動側組件的驅動傳達。其後,驅動馬達60,也藉由透過驅動傳達構件62將搬運滾子16a、16b等的搬運手段持續驅動而將該紙幣朝向現金盒搬運。控制手段,是直到確認該紙幣已被收容於現金盒為止不將驅動側組件20成為可驅動的狀態。因此,即使如圖8(e)先行的紙幣通過夾部之後,在此先行紙幣被收容於現金盒之前的階段中,將後續的紙幣插入了紙幣搬運路且入口感測器15也檢出了後續紙幣的話,因為驅動側組件20不會開始搬運動作,所以收容動作不會被進行。
接著,圖8(f)是顯示將紙幣返回的搬運動作中的各力矩的關係的示意圖。
返回時因為擺動臂30是成為被止動器構件55推壓的狀態,所以負荷無論多大擺動臂也不會擺動,所以各周速是維持Vb=Va的狀態。
即,將一旦收容的紙幣返回時輸入齒輪50是與收容時相反地朝順時針方向旋轉,驅動滾子25(輸出齒輪52)是朝逆時針方向旋轉。在此逆轉時,在驅動滾子25施加搬運負荷-F2(與收容時施加的搬運負荷F2相反方向=朝將擺動臂擧升的方向的負荷)的話,因為驅動滾子的周速Vb欲減速,所以搬運負荷動作將擺動臂朝止動器構件55強力地推壓。此時,擺動臂,是由合併了由彈性推迫構件40所產生的負荷F1及搬運負荷-F2的強的力朝止動器構件被推壓。將此時的來自止動器構件55的反力設成F3’的話,各力矩的關係,是成為F1×L1=-F2×L2+F3’×L3。
假設,即使由手指等強的抓力將逆轉的驅動滾子加壓也不容易地將驅動滾子下降。
如以上對於位於驅動滾子的逆轉時驅動滾子及從動滾子之間的紙幣加上規定以上的搬運負荷的情況時,輸出齒輪是將擺動臂朝與止動器構件壓接的方向擺動,搬運抓力可藉由朝返送方向的搬運負荷及彈性推迫構件的彈性推迫力而被增強。因此,成為可確實地進行返回搬運。
如此返回時因為驅動滾子不會下降,搬運抓力不會下降,所以可以減少返回時的卡紙風險。
接著,如已述彈性推迫構件40的彈簧壓,是設定成當藉由來自紙幣P的負荷驅動滾子朝下方位移開始的話就減弱至成為可立即反應良好地歪斜修正可能程度的弱抓力。藉由圖9說明只要藉由如此弱彈簧壓的彈性推迫構件就可以阻止後續紙幣插入的原理。
即,強制將紙幣推入如圖9所示的停止中的驅動滾子25及從動滾子102之間的夾部的話,紙幣會對於驅動滾子25發生朝與紙幣的收容時同方向的負荷-F2’。將此時的來自止動器構件55的反力設成F3”的話,各力矩的關係,是成為F1×L1=-F2’×L2+F3”×L3。因此,與如圖8(f)所示的返回時同樣地對於驅動滾子追加朝向從動滾子移動的力(朝上昇的方向作動的力矩F2’×L2)的作動。因此,搬運抓力不會下降,驅動傳達機構DM停止時紙幣仍難插入。
[正轉時的歪斜修正動作]
圖10(a)及(b)是歪斜發生狀態的紙幣搬運路的俯視圖、及主要部分放大圖,圖11(a)至(e)是說明在歪斜狀態下進入了紙幣搬運路的紙幣在前進的過程受到歪斜修正的步驟的紙幣搬運路的俯視圖,圖12是顯示驅動側組件的歪斜修正動作步驟等的說明圖,(a)是顯示驅動滾子在最接近從動滾子的狀態下正轉中的強抓力的狀態,(b)是顯示正轉驅動的驅動滾子之間遠離從動滾子的弱抓力的狀態,(c)是顯示驅動滾子在最接近從動滾子的狀態下逆轉的強抓力的狀態。
以下,依據圖4至圖12對於歪斜修正動作進一步詳述。
紙幣收容前的待機時,驅動滾子25是承受來自由壓縮彈簧所構成的彈性推迫構件40的負荷而位於最上昇位置(最接近位置、初期位置),且成為由強的力將外周面與從動滾子102的外周面接觸(壓接)的狀態(圖5(a-1),圖11(a))。又,藉由止動器構件55限制擺動臂的上昇位置,來規定驅動滾子與從動滾子接觸的壓力不會超過規定值。
摩擦搬運裝置2是待機狀態中如圖4、圖11(b)將從入口10a朝右方向傾斜的姿勢的紙幣插入的話,入口感測器15是將紙幣P檢出,如圖5(b-1)驅動馬達60是透過輸入齒輪50對於輸出齒輪52的齒輪部朝由箭頭顯示的正轉方向傳達驅動力將驅動滾子25朝由箭頭方向顯示的正方向旋轉。藉由正旋轉的驅動滾子的周面及紙幣面的強力的搬運抓力使紙幣P在紙幣搬運路10的內部被搬運(參照圖6(b))。在此時點中搬運抓力調整機構GA因為未作動,所以在紙幣及驅動滾子之間未發生滑動。
驅動滾子25是藉由彈性推迫構件40而朝上方(搬運抓力增大方向)被推迫,但是藉由搬運負荷在驅動滾子(輸出齒輪52)及輸入齒輪50之間些微的旋轉速度差發生的情況時搬運抓力調整機構GA會作動並抵抗由彈性推迫構件所產生的推迫並發生將驅動滾子朝下方移動的力,即搬運負荷F2’(參照圖7(c))。即,將擺動臂朝上昇方向旋轉的力矩F1×L1,是敗給朝下降方向旋轉的力矩F2×L2而下降(旋轉)。又,圖中,c是顯示擺動臂的移動方向,Vc是顯示朝該方向移動的速度。
在圖5(b-1)的狀態下,驅動滾子25及從動滾子102的外周的各個的頂點(外周面)接觸,將紙幣P的寬度方向中央部朝倒U字狀(向上)撓曲挾持地搬運(抓力搬運)。在圖5(b-1)的正轉狀態(抓力搬運)中,驅動滾子25及從動滾子102之間的夾部的搬運抓力是成為可將紙幣穩定朝正常的搬運方向搬運的強度,但是在圖5(b-2)的驅動滾子的正轉狀態(間隔搬運)中因為藉由搬運抓力調整機構GA開始作動而使驅動滾子朝遠離從動滾子的方向位移,所以開始搬運抓力是成為比圖5(b-1)的抓力搬運狀態更弱。
如圖10(a)、圖11(c)所示利用者從紙幣搬運路10的入口10a對於由箭頭顯示的正常的搬運方向傾斜規定的容許角度以上的狀態下插入的紙幣P,在藉由摩擦搬運裝置2而向後被搬運的過程中,紙幣P的右側緣Pa的前端角部是成為與中間側壁13接觸的狀態,紙幣的左側緣Pb是成為與入口側側壁12的入口側端部11d接觸的狀態。搬運中的紙幣的前端角部是與側壁面接觸,左側緣Pb是與入口側端部11d接觸的話,紙幣會承受來自各接觸部的反力fa、fb(搬運負荷)而減速。
如圖10(a)及(b)、圖11(c)所示,紙幣P的一方的側緣Pa的前端角部是藉由與錐面也就是中間側壁13接觸而使紙幣P受到朝與正常的搬運方向不同的方向的反力(箭頭fa)。在紙幣的角部與中間側壁13接觸的瞬間,如圖5(b-1)所示驅動滾子25,因為是進入接觸大致鼓形狀(在軸方向中央部外周具備凹處的形狀)的從動滾子102的中央溝部102a內,所以紙幣P從中間側壁13承受的反力fa是比驅動滾子25及紙幣的搬運抓力更小,因此紙幣P的移動方向不會變化(直進)。另一方面,因為在與中間側壁接觸隨後由在紙幣P所承受的反力a所產生的搬運負荷的增大所起因而使驅動滾子抵抗彈性推迫力開始朝下方(搬運抓力下降方向)位移,所以搬運抓力是一舉下降。即,藉由由反力a所產生的負荷的增大使搬運抓力調整機構GA作動,如圖5(b-2)、圖12(b)所示驅動滾子朝下方移動在與從動滾子之間形成間隙使搬運抓力下降而消解從側壁作用於紙幣P的反力a。作用於紙幣P的搬運抓力是變比從中間側壁13承受的反力fa更小的話,紙幣P是成為可朝將來自壁面的反力fa消解的方向,即朝與紙幣搬運路10的中心軸CL對齊的方向、及姿勢移動。
藉由紙幣的左端緣Pb及入口側端部11d的接觸而發生的反力fb及搬運抓力的關係,也與反力fa及搬運抓力的關係同樣。
又,搬運抓力調整機構GA作動時只是將搬運抓力下降的角色,紙幣的搬運方向的矯正只是來自側壁等的反力。
接著,摩擦搬運裝置2,是如圖10(b)所示也可對應大歪斜20°程度的紙幣。又,在此,歪斜的角度雖是20°,但是這只是一例。
即,在驅動滾子25及紙幣P的搬運抓力是比反力fa、fb更大的狀態(圖5(b-1)、圖12(a))中,來自側壁面的反力fa、fb是透過紙幣P持續施加在驅動滾子25的話,反力fa、fb是作為驅動滾子的旋轉負荷作用,使紙幣P的搬運速度及驅動滾子的旋轉皆減速。
即,在驅動滾子25及紙幣P之間因為具有強力的摩擦阻力,所以驅動滾子的旋轉速度是與減速的紙幣一起下降。此時,因為由輸出齒輪52及輸入齒輪50之間的旋轉速度差所起因使擺動臂30下降,所以驅動滾子也開始下降(圖5(b-2)、圖12(b)、圖7(c))。
在驅動滾子25朝下方移動的過程中在與從動滾子102的周面(中央溝部102a)之間形成間隙,使搬運抓力下降。
在搬運抓力開始下降的圖7(c)的狀態下,使紙幣P在驅動滾子的面上朝向搬運路中央部滑出並釋放搬運負荷。驅動滾子朝下方的移動量是對應搬運負荷的變化而變化。
當作用於紙幣P的搬運抓力是成為比從側壁承受的反力fa、fb更小且紙幣滑出的話,驅動滾子25朝下方的移動就會停止(圖7(d))。
紙幣在圖11(c)中是將前端右角部與右側的中間側壁13接觸,且將左側緣Pb與入口側角部11d接觸的狀態,但是如圖11(d)(e)在更前進的狀態下紙幣前端部是進入後部搬運面11c且最後成為與後部側壁14並行的姿勢(完成歪斜修正)。具體而言,在圖11(e)的狀態下,因為藉由發生於左側的中間側壁13的末端部的角部11e及紙幣的左端緣Pb的接點的反力使紙幣承受由箭頭fc顯示的旋轉方向的力而朝逆時針方向旋轉且前進,所以可以修正搬運姿勢。
在圖5(b-2)的驅動滾子停止下降的狀態下,如圖7(d)說明,驅動滾子是與輸入齒輪50等速地正旋轉(Vb=Va)。
如此為了將作用於紙幣P的搬運負荷消解直到下降至足夠程度的最佳的搬運抓力值為止驅動滾子25是自動且非間歇地將搬運抓力朝消解的方向移動。因為驅動滾子是非間歇地下降,所以紙幣的行動是連續,且成為穩定的狀態。
紙幣P因為是藉由其本身的「彈性」(剛性、剛度)而維持對於驅動滾子25及從動滾子102具有接點,所以即使搬運抓力弱,且驅動滾子25朝下方退避,紙幣P仍可以連續地承受搬運力。
如以上說明依據本發明的摩擦搬運裝置2的話,從驅動滾子25及從動滾子102之間的夾部作用於紙幣P的搬運抓力是變比紙幣從中間側壁13所承受的反力小的話,紙幣P就開始在驅動滾子25上橫滑動,將姿勢朝將來自壁面的反力消解的方向變更且沿著側壁面朝向紙幣搬運路中央被搬運,而被對齊在紙幣搬運路中心軸CL。
紙幣P被對齊在正常的位置和姿勢,且未朝側壁面接觸且未承受反力的話,驅動滾子25是藉由彈性推迫構件40的推壓力而朝上方移動並返回至原來的位置。
紙幣P的返回時和待機時,因為搬運抓力調整機構GA是在非作動狀態且驅動滾子25是成為不從初期位置朝下方移動的構造,所以可以藉由強力的搬運抓力而將紙幣P返回,且可以防止連續插入。
又,有關於將從動滾子102推迫的彈性構件107,若減弱其彈性推迫力設定的話,正轉的驅動滾子及紙幣的搬運抓力會下降。因此當紙幣是在歪斜狀態下進入兩滾子之間的夾部的情況時紙幣不易返回。因此,為了返回而強化彈性構件107的負荷,其對於提高搬運抓力是有效的。換言之,將彈性構件107的負荷減弱至規定以下的話搬運抓力會下降,成為不利於返回。
又,在圖11中例示了將紙幣從入口10a傾斜插入的結果,紙幣的前端右角部是與中間側壁13接觸的情況,但是即使紙幣的插入姿勢是非歪斜狀態,即與正常的搬運方向並行的情況,在前端右角部與中間側壁13接觸的程度朝搬運路的右(或是左)偏地被插入的情況時因為會從側壁發生讓紙幣承受的反力,所以搬運抓力調整機構GA可作動並將紙幣朝向搬運路的寬度方向中心部朝寬度方向移動。
即,本發明的摩擦搬運裝置2不限定於紙幣是在歪斜狀態下被插入的情況,紙幣的前端角部是在與錐面狀的側壁13接觸的狀態下被插入的全部的情況時,搬運抓力調整機構GA皆可以作動並修正寬度方向的搬運位置。
[紙幣返回時的逆轉動作]
接著,說明紙幣P的返回時的驅動滾子的逆轉動作。
將紙幣的收容時為了將搬運抓力調整機構GA作動來將紙幣的搬運位置、搬運姿勢修正成正常的狀態而有必要減弱驅動滾子及紙幣的搬運抓力,另一方面,在一旦導入的紙幣若發生卡紙等的情況時為了將此返回而將驅動滾子逆旋轉時,會有搬運抓力若弱的話返回搬運用的力也會變弱的問題。即,對於為了正確修正一旦導入的紙幣的搬運位置、姿勢是需要減弱搬運抓力,另一方面,為了返回是需要足夠強力的搬運抓力的自相矛盾的要求,習知技術尚未開發出可滿足這種要求的簡單、低成本的結構。
本發明的構成的話,可由簡單、低成本的結構滿足這種自相矛盾的要求。尤其是,在本發明中,驅動滾子的正轉時、及逆轉時其中任一的情況時皆可以連續、非間歇地搬運的點是具有特徵。
圖5(a-3)及(b-3)是顯示驅動側組件逆轉的狀態的前視圖。又,同時參照圖8(f)。
控制手段200若從由識別感測器17識別了從入口10a被插入的紙幣P的結果(偽造、污損、變形、卡紙等)判別為不能收容的情況等的錯誤發生的話,控制手段200是進行藉由驅動馬達60將輸入齒輪50、輸出齒輪52、及驅動滾子25逆轉並使退回紙幣返回至入口10a的操作。如以上對於返回時的行動的圖8(f)的說明,因為最初搬運負荷-F2(朝將擺動臂擧升的方向的負荷)未發生,所以擺動臂30是被止動器構件55推壓,擺動臂無法下降。此時,輸入齒輪50的周速Va及輸出齒輪52的周速Vb的關係是Va=Vb。為了返回而驅動滾子25開始逆轉的話,因為搬運負荷-F2施加在驅動滾子25欲使驅動滾子的周速Vb減速(Vb<Va),所以搬運負荷作用將擺動臂朝止動器構件55強力地推壓。驅動滾子是藉由此推壓力及來自彈性推迫構件40的負荷的協動而持續維持在搬運抓力成為強的最上昇位置,即使從外部承受旋轉負荷,也不會朝遠離從動滾子的方向移動。將紙幣P朝向入口10a逆搬運時,驅動滾子可以在與從動滾子102之間藉由足夠的搬運抓力將紙幣P挾持地返回搬運。
此時,驅動滾子25因為不會下降,所以可以一邊維持強力的搬運抓力一邊有利地進行返回。即,驅動滾子是為了返回而逆轉時,搬運抓力是無關於紙幣的有無和搬運狀態而不會下降。
如此,驅動滾子的逆轉時,無論搬運負荷的多寡,因為皆可將驅動滾子位於最上昇位置且維持在與從動滾子102強地接觸的狀態,所以搬運抓力、返回力變強,返回搬運是成為容易、確實。且,紙幣卡紙時的返回力是變強。
[待機時的防止插入]
接著,說明待機時的紙幣等的防止插入(防止二張連續插入)。
圖13是顯示先行被插入的第一張紙幣因為尚在處理中而無法將第二張紙幣收容的待機狀態中的摩擦搬運裝置的狀態的前視圖。在圖13中顯示後續的紙幣P無法進入形成於驅動滾子及從動滾子之間的倒U字狀的間隙的狀態。
紙幣搬運裝置1是裝備在自動販售機、貨幣兌換機等的紙幣處理裝置,存入的紙幣是經過識別感測器17的識別之後被收容於現金盒內。紙幣處理裝置,因為具有結構簡單化、降低成本的需求,所以由單一的驅動馬達60將被配置於入口10a附近的驅動滾子25及搬運滾子16a驅動。但是,在使用單一的驅動馬達的型式中,在對於第一張紙幣的收容處理完成之前,若藉由無圖示的搬運路內部的紙幣檢出感測器(紙張檢出感測器)檢出了後續的紙幣的插入的話,會發生不得不將驅動滾子及搬運滾子皆逆轉使兩紙幣皆返回的問題。為了應付如此的問題,在先行紙幣的收容處理完成之前有必要完全阻止後續紙幣的插入。
但是紙幣的收容時為了發揮驅動滾子的歪斜修正功能而有必要將搬運抓力減弱,另一方面,為了阻止後續紙幣的插入而有必要強化搬運抓力,習知同時滿足這2個要求是困難的。
對於此,依據具備本發明的摩擦搬運裝置2的紙幣搬運裝置1(紙幣處理裝置)的話,在驅動滾子的停止後即使第二張紙幣是被連續插入,因為停止狀態中的驅動滾子25及從動滾子102的接點的抓力(夾力)是強到可阻止插入的強度,所以成為可以防止插入。如此在本發明中摩擦搬運裝置2因為是具備自動的抓力調整功能,所以第一張紙幣通過驅動滾子之後藉由立即停止驅動滾子的驅動就可以阻止後續紙幣的插入。
如以上在本發明的紙幣搬運裝置1中,因為摩擦搬運裝置2是為了收容用的搬運動作而在第一張紙幣已經從入口10a經過摩擦搬運裝置2被搬入紙幣搬運路10內並完成朝現金盒的收容處理的時點中停止,所以搬運抓力變強,可維持無法收容第二張紙幣的待機狀態。即,第一張紙幣的後端通過位於驅動滾子的下游側的識別感測器17之後,控制手段200是將朝輸入齒輪50的驅動力傳達遮斷固定期間並將驅動滾子25的驅動停止成為待機狀態(圖15、步驟S1至S5)。
驅動滾子停止驅動的待機時,是無關於紙幣的有無和搬運狀態,與從動滾子的接點中的抓力皆可維持在強力的狀態。
在此待機狀態下,驅動滾子25及從動滾子102是在停止狀態且各外周面的頂點是接近。且,停止時的驅動滾子因為是在位於最上昇位置且在與從動滾子之間保持強抓力,所以只要驅動滾子不旋轉,就可以有效地防止第二張紙幣P插入。
在驅動停止時不易將紙幣插入驅動滾子及從動滾子之間的夾部的主要的要因,是將驅動滾子推迫的彈性推迫構件40的彈簧壓。因此,驅動滾子、及從動滾子的外周面的形狀只是強化待機時的搬運抓力用的次要素,且不限定於圖示的形狀。
控制手段200,是在步驟S5中停止朝驅動滾子25傳達驅動力之後,將驅動馬達60驅動透過驅動傳達機構DM將搬運帶輪16a、16b正轉繼續紙幣的搬運。其後,在檢出紙幣被收入現金盒的時點停止驅動馬達(步驟S6、S7)。
[卡片類的返回動作]
接著說明,比紙幣更硬、短、厚的卡片等的板狀媒體被誤插入的情況時的返回動作。
紙幣收容時搬運抓力調整機構GA是對應搬運負荷的增大而作動並使驅動滾子25下降。
另一方面,收容卡片時,因為無法區別紙幣及卡片,所以即使是卡片,入口感測器15也會成為導通(ON)。卡片通過驅動滾子及從動滾子之間的夾部時,搬運抓力調整機構GA是對應搬運負荷而作動使驅動滾子下降,但是搬運抓力不會變動。
即,比紙幣更厚且硬的卡片媒體被插入夾部且入口感測器15導通(ON)開始將卡片搬入的情況時,如圖14的由摩擦搬運裝置所產生的卡片搬運時的前視圖(抓力強)所示,驅動滾子是透過卡片與從動滾子102強力地夾持,而維持其狀態。因此,搬運抓力不變動(在間歇式搬運中不移動),因為驅動滾子是透過卡片與從動滾子102持續夾持,所以搬運抓力不變動,而維持強抓力的狀態。在圖14中由圓顯示的三處的部位是夾持搬運處。
又,收容及返回卡片時也藉由這些的夾持搬運處維持強抓力。
又,為了限定搬運抓力調整機構GA(擺動臂)的下降界限位置而設置無圖示的下降止動器,藉由將擺動臂30與下降止動器抵接來停止下降。
換言之,接受並搬運卡片時,搬運抓力調整機構GA是對應搬運負荷而下降動作,因為卡片是硬的所以可與從動滾子維持強夾力(抓力搬運)(不會成為間歇式搬運)。進一步,藉由限定擺動臂的下降界限的下降止動器的存在而使搬運抓力調整機構GA的下降量具有界限,因為卡片厚所以從動滾子會被擧升。
即,圖6(a)的待機狀態中,卡片等的硬的媒體M被誤插入紙幣搬運路10內部且入口感測器15檢出被插入而進行收容搬運的話,藉由由無圖示的位置感測器或是紙張檢出感測器將長度檢出,使控制手段200移動至返回動作並透過將驅動馬達60逆轉動作使輸入齒輪50將驅動滾子逆轉。
驅動滾子25因為是在逆轉時藉由位於上昇位置的擺動臂30持續維持在最上昇位置且不下降,所以強力的搬運抓力不會下降。
驅動滾子逆轉時驅動滾子不會下降而使搬運抓力可以維持強力的狀態的理由,是如圖8(f)以上說明在逆轉時藉由由彈性推迫構件40所產生的負荷F1及搬運負荷-F2,會將擺動臂朝搬運抓力變強的位置壓制。
返回搬運時從動滾子102是抵抗彈性構件107的推迫,只有卡片媒體的厚度部分被擧升,可以藉由強力的搬運抓力有效地實施返回。
卡片是與紙幣相比因為撓曲較少,所以在本實施方式中將卡片夾持時會將從動滾子102浮上。此時,因為藉由彈性構件107將從動滾子對於驅動滾子推迫來強化搬運抓力,所以可以藉由將驅動滾子逆轉而確實地將卡片返回。
如此在本實施方式中,卡片被誤插入時是藉由無圖示的位置感測器等將長度等檢出來檢出卡片(不是紙幣)。將卡片取入時及返回時從動滾子102可浮起且搬運抓力可確實地作動,可以強化返回力。
[實施方式的適用例]
(適用例1)
圖16(a)至(e)是顯示將本發明的摩擦搬運裝置適用於寬度大且固定的紙幣搬運路的情況的歪斜修正步驟的主要部分俯視圖。
本發明的摩擦搬運裝置2,是如圖2(a)所示除了寬度尺寸不固定的紙幣搬運路10(紙幣搬運面11)以外,對於寬度尺寸固定的紙幣搬運路也適用,可以將被歪斜插入的紙幣的位置、角度、姿勢修正成正常的狀態。
在圖16的例中,紙幣搬運路10的寬度尺寸L1是86mm,被搬運的紙幣的寬度尺寸L3是66mm。
即使在此大寬度的紙幣搬運路10中適用摩擦搬運裝置2的情況時,也藉由與如圖2等所示的適用於寬度尺寸不固定的紙幣搬運路的情況同樣的動作原理、步驟,而使紙幣的位置、角度、姿勢被修正,就可以獲得對齊於一方的側壁(或是中心軸CL)的狀態下的搬運狀態。
對於圖16(a)的待機狀態中的摩擦搬運裝置2從入口10a插入紙幣P的話,如同圖(b)所示入口感測器15檢出插入並導通(ON)而開始藉由驅動馬達60將驅動滾子25朝正轉方向驅動。在被插入的紙幣是如(b)(c)所示朝順時針方向傾斜規定角度的情況中,紙幣P的左側端緣Pb是與入口側端部11d接觸並承受反力fb。在圖2等中雖說明了紙幣前端角部是與錐面狀的中間側壁13接觸的情況,但是在本例中對於反力fb的搬運抓力調整機構GA的作動步驟也同樣。即,藉由使紙幣左側端緣Pb從入口側端部11d承受反力fb而使搬運抓力調整機構GA作動並減弱驅動滾子及紙幣之間的搬運抓力,就可以有效率地將紙幣橫滑動,且進行以紙幣左側端緣及入口側端部的接觸部為中心一邊朝逆時針方向旋轉一邊搬運的歪斜修正作業。在本例中,修正後的紙幣P是如圖16(e)中實線所示由將左側端緣Pb沿著左側壁11B並行的直進姿勢朝內後部被搬運。
且紙幣P的返回時和待機時,是藉由將搬運抓力維持在強力的狀態,就可以有效地實現返回搬運和防止插入。
(適用例2)
接著,圖17(a)至(e)是顯示將本發明的摩擦搬運裝置適用於寬度小且固定的紙幣搬運路的情況的歪斜修正步驟的主要部分俯視圖。
在圖17的例中,紙幣搬運路10的寬度尺寸L2是68mm,被搬運的紙幣的寬度尺寸L3是66mm。
即使在此小寬度的紙幣搬運路10中適用摩擦搬運裝置2的情況時,也藉由與適用於如圖2等所示的寬度不同的紙幣搬運路的情況同樣的動作原理、步驟,而使紙幣的位置、角度、姿勢被修正,就可以獲得對齊在搬運路中心部或是左側壁的狀態下的搬運狀態。
對於圖17(a)的待機狀態中的摩擦搬運裝置2從入口10a插入紙幣P的話,如圖17(b)所示入口感測器15檢出插入而導通(ON)並開始藉由驅動馬達60將驅動滾子25朝正轉方向驅動。在被插入的紙幣是如圖17(b)所示朝順時針方向傾斜規定角度的情況中,紙幣P的左側端緣Pb是與入口側端部11d接觸並承受反力fb。在圖2等中雖說明了紙幣前端角部是與錐面狀的中間側壁13接觸的情況,但是在本例中對於反力fb的搬運抓力調整機構GA的作動步驟也同樣。即,藉由使紙幣左側端緣Pb從入口側端部11d承受反力fb而使搬運抓力調整機構GA作動並減弱驅動滾子及紙幣之間的搬運抓力,就可以有效率地將紙幣橫滑動,且進行以紙幣左側端緣及入口側端部的接觸部為中心一邊朝逆時針方向旋轉一邊搬運的歪斜修正作業。
在本例中,修正後的紙幣P是如圖17(e)中實線所示將紙幣的寬度方向中央部對齊在搬運路10的寬度方向中央部的狀態下,且由直進姿勢朝內後部被搬運。
且紙幣P的返回時和待機時,是藉由將搬運抓力維持在強力的狀態,就可以有效地實現返回搬運和防止插入。
《第2實施方式》
接著,圖18是說明本發明的第2實施方式(變形實施方式)的從動滾子102的結構的外觀立體圖,圖19(a)及(b)是使用此從動滾子的摩擦搬運裝置2的紙幣收容時(搬運抓力強)的前視圖、及側面圖,圖20(a)及(b)是使用此從動滾子的摩擦搬運裝置2的紙幣收容時(無搬運抓力)的前視圖、及側面圖。
又,除了從動滾子102的結構以外的摩擦搬運裝置2的其他的構成要素,即,搬運抓力調整機構GA的結構、主要的作用、效果,因為是與第1實施方式一樣,所以只有說明與第1實施方式的相異點。
變形實施方式的從動滾子102,其與驅動滾子25的周面接觸的包含軸方向中央部102a的主要的外周面102A是成為極短的圓筒體。即,如第1實施方式的從動滾子在軸方向中央部102a的軸方向兩端部未具有突起102c。在本例中,在主要的外周面102A的軸方向兩外側外徑是設有漸減的錐面102B,但是這只是一例,將軸方向全長作成圓筒狀也可以,將相當於錐面102B的端部切除的結構也可以。
即,本發明的摩擦搬運裝置2可適用的從動滾子102,其至少與驅動滾子的外周面接觸的軸方向中央部102a是圓筒體(極短的圓筒體)即可。因此,如第1實施方式在軸方向兩端部具備突起102c的結構也可以,如變形實施方式主要的外周面102A整體是極短的圓筒體也可以。
在以上的結構中,為了將紙幣收容而使驅動滾子25正轉的話,最初雖因為如圖19驅動滾子上昇並與從動滾子的軸方向中央部壓接所以由強力的抓力將紙幣引入,但是發生於紙幣搬運時的搬運負荷若施加於驅動滾子25的話,如圖20驅動滾子會下降。與第1實施方式相異的點,是若成為圖20的狀態的話會失去搬運抓力。換言之,在第1實施方式中具有搬運抓力強、及搬運抓力弱的2個狀態,搬運抓力是對應驅動滾子的下降量而漸減。對於此,在變形實施方式中只有搬運抓力強的狀態或弱的狀態的其中任一,而不存在「搬運抓力會對應驅動滾子的下降量而下降」的中間狀態。
這是因為在第1實施方式中,即使在起因於當紙幣收容用的正轉時驅動滾子退避使抓力下降的狀態中,突起102c也如圖5(b-2)所示總是與紙幣接觸並生成微弱的搬運抓力。
另一方面,在變形實施方式中因為在從動滾子中不存在突起102c,所以如圖20所示驅動滾子的退避時紙幣及從動滾子之間的阻力因為是瞬間變成零,或是變成顯著下降的狀態而無搬運抓力發生。在此狀態下,與在圖5的情況中的呈倒U字狀變形的紙幣相異,紙幣P是幾乎維持直線狀。
如圖20失去了搬運抓力的話因為搬運負荷不會傳達至各滾子,所以立即返回至圖19的狀態。且,成為圖19的狀態的話,藉由再度發生的搬運負荷的影響而成為圖20的狀態。即,在驅動滾子進行紙幣置中、歪斜修正等期間,是依序成為圖19的狀態→圖20的狀態→圖19的狀態→圖20→‧‧‧,即小步驟地反覆成為搬運抓力強及搬運抓力無的狀態。
又,在圖20中為了圖示說明的方便,將驅動滾子25及從動滾子102的外周面之間的間隙誇張大幅地描畫,但是實際上在搬運抓力不存在的圖20的狀態下發生的間隙,是微小,且只出現一瞬間。因此,置中時的實際的紙幣的動作、搬運狀態是成為滑順且連續,紙幣不會嘎嘎地和間歇性地被搬運。
如圖20所示,藉由搬運抓力下降使紙幣成為可朝正常的搬運方向以外的方向的橫滑動、旋轉等,利用來自側壁等的反力而成為可矯正(歪斜修正)成正常的搬運方向、及正常的搬運位置、軌道修正、正常的搬運姿勢。這些的矯正、修正用的動作因為不會伴隨紙幣搬運的中斷、間歇搬運、大的振動,所以可以連續迅速且持續靜音地搬運。當然,也可以抑制過剩的力朝側壁等壓接而導致紙幣損傷。
即,對於在圖6至圖17中說明的第1實施方式的主要的作用、效果,在本變形實施方式中也可直接適用。
又,紙幣的返回時、及待機時,是被維持如圖19所示的搬運抓力強的狀態。
《各實施方式的作用、效果》
依據第1、及第2實施方式的紙幣搬運裝置1的話,藉由摩擦搬運裝置2所具備的搬運抓力調整機構GA的作用,可以將從紙幣搬運路10的入口10a由各式各樣的位置和角度、各式各樣的姿勢被插入的紙幣P,一邊連續地搬運一邊修正位置、角度、及姿勢並對齊成沿著紙幣搬運路10的中心軸或是左右其中任一的側壁的位置、姿勢。此時,可防止紙幣的角部、其他的部位朝側壁強力地被推壓而被壓潰。
即,搬運抓力調整機構GA,是當從入口10a被插入的紙幣P從側壁承受反力的情況時,可將驅動滾子及紙幣之間的搬運抓力自動地減弱使有效率地進行歪斜修正,紙幣P的返回時和待機時,搬運抓力是成為強力的狀態使可以有利於返回搬運和防止插入的進行。
搬運抓力的調整,是藉由搬運抓力調整機構GA將驅動滾子25對於從動滾子102進退而被實現。即,對於朝收容方向搬運中的紙幣朝與正常的搬運方向不同的方向施加反力的話,此反力會透過紙幣施加在驅動滾子而使驅動滾子與紙幣一起減速。如此的話,驅動滾子是藉由在輸入齒輪及驅動滾子之間發生旋轉速度差,而沿著輸入齒輪的外周朝遠離從動滾子的方向公轉。此時搬運抓力會下降,成為可將紙幣的姿勢朝可降低從側壁所承受的損傷的方向修正。
驅動滾子25遠離從動滾子102的方向,是與驅動滾子的軸方向,即軸部22的軸方向交叉(直交)的方向,驅動滾子的軸方向位置不變化,只有與從動滾子的周面之間的距離變化。又,驅動滾子的軸方向位置變化,是搬運抓力調整功能不會下降的程度的情況時,該程度的位置變化是被容許。
由各力矩的關係,將驅動滾子(擺動臂30)朝向從動滾子進退的原理,即搬運抓力調整機構的作動原理摘要如下。
即,在藉由驅動滾子正轉使紙幣沿著正常的搬運方向正常地被搬運的狀態中,擺動臂30是藉由彈性推迫構件40朝向從動滾子被推壓,而使驅動滾子與從動滾子壓接。此時,來自彈性推迫構件的負荷(力矩)L1×F1只要不超過發生於紙幣的搬運時的搬運負荷(力矩)L2×F2,擺動臂就不會朝遠離從動滾子的方向移動。另一方面,藉由使朝與正常的搬運方向不同方向的反力施加在通過夾部的紙幣而使來自彈性推迫構件的負荷L1×F1超過發生於紙幣的搬運時的搬運負荷L2×F2的話,擺動臂就會下降,搬運抓力調整機構就會作動,驅動滾子就會遠離從動滾子。
假設驅動滾子不朝遠離從動滾子的方向(退避方向)位移且搬運抓力是維持強力的狀態的話,因為紙幣的角部一邊朝側壁被推壓一邊前進,所以會導致(造成)角部被來自側壁的反力壓潰,且角部持續被壓潰至無法更進一步被壓潰之後開始沿著側壁前進的問題。換言之,紙幣雖是藉由承受來自側壁的反力而欲朝搬運路中央移動,但是搬運抓力是比該反力更強力的話紙幣就會無法改變方向地直進,就無法將從側壁承受的反力消解,而使角部變形。
紙幣後端通過驅動滾子及從動滾子之間的夾部之後,驅動滾子是返回至原位置。
又,驅動滾子朝退避方向移動時不是都會移動至界限位置,而是會依據搬運負荷的值而在界限位置的前方停止移動。總而言之驅動滾子是在由彈性推迫構件40所產生的朝軸方向內側的由彈簧推迫所產生的負荷及搬運負荷平衡的位置停止移動。
摩擦搬運裝置2,是可以進行歪斜修正,但紙幣P不會與各側壁強力地接觸而導致不可復原程度的變形,不會導致其他的狀態的惡化。
且藉由將紙幣P往紙幣搬運路10的中心軸CL、或是任一方的側壁面對齊來修正其位置、角度、姿勢(方向轉換),就可以提高識別感測器17的鑑別精度。
且因為可以提高通過摩擦搬運裝置2而依序累積於現金盒內的紙幣的整齊度,所以在作業者由手動作業從現金盒將紙幣取出進行下一階段的作業,例如放入分揀機和計數機的作業時,可以省去重新將成疊的紙幣對齊的時間。且,因為被放入分揀機等的成疊的紙幣可保持對齊,所以可防止處理中發生卡紙。
且搬運路10的側壁因為是平坦面且未設置導引滾子,所以成為零件點數少的單純簡潔的構造,可以便宜製造,可以提高機械的強度。在平坦的側壁不存在會成為卡紙的發生要因的凹凸部。且,因為是非間歇的連續驅動,所以被搬運的紙幣不會顫動,可穩定地進行搬運。
摩擦搬運裝置2的歪斜修正功能等,不只可以適用於紙幣搬運面的寬度即側壁間的寬度是固定的固定寬度型式,也可以適用於側壁間的寬度可變化的可變寬度型式。
《本發明的構成、作用、效果的總結》
第1發明的摩擦搬運裝置2,是具備:朝沿著搬運路10(搬運面11)被搬運的紙張的一面將搬運驅動力傳達的驅動側組件20、及朝驅動側組件供給驅動力的驅動馬達60、及與驅動側組件相面對配置且與該紙張的另一面接觸地從動旋轉的從動滾子102(軸方向位置是固定)、及調整驅動滾子25及紙張的搬運抓力的搬運抓力調整機構GA。
驅動側組件20,是具備:至少一個驅動滾子25,是以與正常的紙張搬運方向直交的軸部22為中心(繞軸部周圍)旋轉(正逆旋轉);及擺動臂30,是一部分包含軸部22,而其他部分是藉由擺動軸50a被軸支,且藉由將驅動滾子(朝與軸部22交叉、直交的方向)擺動而使與從動滾子102的距離變化而使搬運抓力變化;及彈性推迫構件40,是透過擺動臂將驅動滾子朝向從動滾子彈性推迫。
搬運抓力調整機構GA,對於由正轉的驅動滾子25在搬運路10被搬運的紙張,從該紙張施加於驅動滾子的搬運負荷的變化若超過規定值時(朝正常的搬運方向以外的超過規定值的外力施加於紙張時),可抵抗來自彈性推迫構件的彈性推迫力將驅動滾子朝遠離從動滾子102的方向退避使搬運抓力下降。
在本發明中,不需要感測器的檢出和軟體的控制,只要機械的機構就可實現自動地將驅動滾子及紙張的摩擦力(搬運抓力)變動的結構。
紙張,是藉由搬運抓力的下降就可解除來自夾部的拘束,或是藉由拘束下降就可朝正常的搬運方向以外的方向的橫滑動、旋轉等,且利用來自側壁等的反力就可進行:正常的搬運方向及正常的搬運位置的對齊、軌道修正、正常的搬運姿勢的矯正(歪斜修正)。這些的矯正、修正用的動作因為不會導致紙幣搬運的中斷也不會導致間歇搬運,所以可以持續進行連續且迅速的搬運。
相對於專利文獻3,依據本案發明的話,零件點數可減少,可小型化。且,因為驅動滾子只要朝上下方向移動,不需要如專利文獻3的摩擦搬運裝置使驅動滾子對於從動滾子朝軸方向移動滑擦,所以可防止兩滾子的磨耗並可防止耐久性的下降。且,在本案發明中可提高驅動滾子、從動滾子的直徑、寬度及複數配置等的設計自由度。
在第2發明的摩擦搬運裝置2中,搬運路10是具備側壁11A、11B、12、13、14,搬運抓力調整機構GA是在紙張沿著搬運路被搬運的過程中當紙張與側壁接觸並受到朝正常的紙張搬運方向以外的超過規定值的外力的情況時就將搬運抓力下降。下降時的搬運抓力的值,是紙張可在驅動滾子及從動滾子之間橫滑動的值。
紙張橫滑動的結果,紙張的搬運姿勢會與側壁協動而朝將來自側壁的外力消解的方向變化,而被修正成為與正常的紙張搬運方向並行,且可以進行歪斜修正,將紙張靠往搬運路的中心軸或是一方的側壁。
在第3發明的摩擦搬運裝置2中,搬運抓力調整機構GA,是具備:以擺動軸50a為中心擺動的擺動臂30、及彈性推迫構件40、及繞擺動軸50a的周圍可旋轉自如地軸支並承受來自驅動源60的驅動力而旋轉的輸入齒輪50、及與驅動滾子25呈同軸狀一體化且與輸入齒輪50嚙合且接受驅動力傳達的輸出齒輪52、及限定擺動臂的上限位置(正轉界限位置)的止動器構件55,輸出齒輪可對應施加於驅動滾子的負荷的增減而在輸入齒輪的外周公轉。
由此,可以構成當施加於驅動滾子的負荷的增大時擺動臂可反應敏感地退避的結構。
在第4發明的摩擦搬運裝置2中,驅動滾子25的逆轉時規定以上的搬運負荷是施加於位於該驅動滾子及從動滾子102之間的紙張的情況時,輸入齒輪50是往將擺動臂30朝止動器構件55壓接的方向擺動。
搬運抓力可藉由朝返送方向的搬運負荷及彈性推迫構件的彈性推迫力而被增強。
在市場的使用中使用者希望,當正常的紙幣以外的異物被插入紙張處理裝置的情況時,可以在插入後的早期階段確實地將異物排出,以免裝置因為異物所起因發生的錯誤和卡紙而卡頓停止。本發明,可以滿足如此的市場要求。
在第5發明的摩擦搬運裝置2中,從動滾子102中至少與驅動滾子25的外周面接觸的軸方向中央部102a是圓筒體(軸方向徑是固定)。
未與驅動滾子的外周面接觸的軸方向中央部的其他的部分是突起(突條)102c也可以,如圖19、圖20所示的變形實施方式是非突起部也可以。即,包含軸方向中央部102a的主要的外周面102A是極短的圓筒體也可以。
第1實施方式的從動滾子因為是在軸方向中央部102a的兩外側具有突起102c,所以搬運抓力可在強的狀態及弱的狀態之間,對應驅動滾子的下降量而漸減。另一方面,在變形實施方式中因為未具有突起,所以搬運抓力可在強的狀態及無的狀態交互地小一點地發生,置中時的實際的紙幣的動作、搬運狀態就可滑順且連續。
本發明的紙張搬運裝置,是具備:如請求項1至5中任一項的摩擦搬運裝置、及檢出紙張進入了搬運路10的紙張檢出感測器15、及將驅動馬達控制的控制手段200,控制手段,是依據來自紙張檢出感測器的紙張進入檢出訊號而將驅動源作動使驅動滾子25正轉。
各種自動販售機、貨幣兌換機、提款機等的紙張搬運裝置,只要具備上述任一的摩擦搬運裝置的話,皆可以在歪斜發生時藉由使搬運抓力下降來提高歪斜修正的效果,並可以藉由加強搬運抓力來提高紙張返送的能力、及阻止紙張插入的能力。
1:紙幣(紙張)搬運裝置
2:摩擦搬運裝置
3:下部組件
3a:軸部
4:上部組件
10:紙幣搬運路(搬運路)
10a:入口
11:紙幣搬運面
11A,11B:側壁
11a:入口側搬運面
11b:中間搬運面
11c:後部搬運面
12:入口側側壁
13:中間側壁
14:後部側壁
15:紙張檢出感測器(入口感測器)
16a,16b:搬運滾子
17:識別感測器
20:驅動側組件
22:軸部
25:驅動滾子
30:擺動臂
32:臂構件
32a,32b:臂構件
35:齒輪支撐構件
40:彈性推迫構件
40a:中心部
40b:腕
40c:腕
50:輸入齒輪
50a:擺動軸
52:輸出齒輪
55:止動器構件
60:驅動馬達
62:驅動傳達構件
100:從動側組件
102:從動滾子
102a:中央溝部(凹處)
102b:軸部
102c:突起
103:保持構件
106:軸
107:彈性構件
200:控制手段
DM:驅動傳達機構
GA:搬運抓力調整機構
[圖1]顯示本發明的第1實施方式的紙張搬運裝置所具備的搬運抓力調整機構的結構的側面圖。
[圖2](a)(b)及(c)是紙張搬運路、及摩擦搬運裝置的簡略化顯示的俯視圖、其側部縱剖面圖、及摩擦搬運裝置的主要部分前視圖。
[圖3](a)及(b)是構成摩擦搬運裝置的搬運抓力調整機構(驅動側組件、及從動側組件)的一例的立體圖。
[圖4]說明歪斜修正原理用的紙張搬運路、及摩擦搬運裝置的俯視圖。
[圖5](a)及(b)是顯示驅動側組件及從動側組件(摩擦搬運裝置)的前視圖,(a-1)(a-2)及(a-3)是在夾部中紙幣不存在的狀態下的正轉時的驅動滾子的最上昇狀態、及驅動滾子的下降狀態、以及逆轉時的狀態,(b-1)(b-2)及(b-3)是顯示在夾部中紙幣存在的狀態下的正轉時的驅動滾子的最上昇狀態、及驅動滾子的下降狀態、以及逆轉時的狀態。
[圖6](a)及(b)是由與各部的力矩的關係顯示驅動滾子、及搬運抓力調整機構GA從紙幣承受搬運負荷之後如何變化的示意圖。
[圖7](c)及(d)是由與各部的力矩的關係顯示驅動滾子、及搬運抓力調整機構GA從紙幣承受搬運負荷之後如何變化的示意圖。
[圖8](e)及(f)是由與各部的力矩的關係顯示驅動滾子、及搬運抓力調整機構GA從紙幣承受搬運負荷之後如何變化的示意圖。
[圖9]說明可以藉由弱彈簧壓的彈性推迫構件來阻止後續將紙幣插入的原理的圖。
[圖10](a)及(b)是紙幣搬運路(摩擦搬運裝置)的俯視圖、及主要部分放大圖。
[圖11](a)至(e)是說明紙幣在歪斜狀態下在進入了紙幣搬運路的前進過程中接受歪斜修正的步驟的紙幣搬運路的俯視圖。
[圖12]顯示驅動側組件的歪斜修正動作步驟的說明圖,(a)是顯示正轉驅動的驅動滾子最接近從動滾子的狀態的立體圖,(b)是顯示正轉驅動的驅動滾子遠離從動滾子的狀態的立體圖,(c)是顯示驅動側組件逆轉的狀態的立體圖。
[圖13]顯示未接收第二張紙幣的待機狀態中的摩擦搬運裝置的狀態的前視圖。
[圖14]由摩擦搬運裝置進行卡片搬運時的前視圖。
[圖15]顯示由本發明的摩擦搬運裝置所進行的搬運步驟的流程圖。
[圖16](a)至(e)是顯示將本發明的摩擦搬運裝置適用於寬度大且固定的紙幣搬運路的情況的歪斜修正步驟的主要部分俯視圖。
[圖17](a)至(e)是顯示將本發明的摩擦搬運裝置適用於寬度小且固定的紙幣搬運路的情況的歪斜修正步驟的主要部分俯視圖。
[圖18]說明本發明的變形實施方式(第2實施方式)的從動滾子的結構的外觀立體圖。
[圖19](a)及(b)是使用變形實施方式的從動滾子的摩擦搬運裝置的紙幣收容時(搬運抓力強)的前視圖、及側面圖。
[圖20](a)及(b)是使用變形實施方式的從動滾子的摩擦搬運裝置的紙幣收容時(搬運抓力無)的前視圖、及側面圖。
1:紙幣(紙張)搬運裝置
2:摩擦搬運裝置
3:下部組件
4:上部組件
10:紙幣搬運路(搬運路)
10a:入口
11:紙幣搬運面
11a:入口側搬運面
11b:中間搬運面
11c:後部搬運面
12:入口側側壁
13:中間側壁
14:後部側壁
15:紙張檢出感測器(入口感測器)
16a:搬運滾子
16b:搬運滾子
17:識別感測器
20:驅動側組件
22:軸部
25:驅動滾子
30:擺動臂
35:齒輪支撐構件
50:輸入齒輪
50a:擺動軸
52:輸出齒輪
60:驅動馬達
100:從動側組件
102:從動滾子
102a:中央溝部(凹處)
102b:軸部
103:保持構件
200:控制手段
GA:搬運抓力調整機構
Claims (6)
- 一種摩擦搬運裝置, 具備:將搬運驅動力傳達至沿著搬運路被搬運的紙張的一面上的驅動側組件、及朝該驅動側組件供給驅動力的驅動馬達、及與前述驅動側組件相面對配置且與該紙張的另一面接觸並從動旋轉的從動滾子、及搬運抓力調整機構, 前述驅動側組件,是具備:以與正常的紙張搬運方向直交的軸部為中心旋轉的驅動滾子、及一部分包含前述軸部且其他部分由擺動軸軸支且藉由將該驅動滾子擺動使與前述從動滾子的距離變化而使搬運抓力變化的擺動臂、及透過該擺動臂將前述驅動滾子朝向前述從動滾子彈性推迫的彈性推迫構件, 前述搬運抓力調整機構,是 從由正轉的前述驅動滾子而在前述搬運路被搬運的前述紙張施加於前述驅動滾子的搬運負荷的變化若超過規定值時,使前述驅動滾子抵抗來自前述彈性推迫構件的推迫力朝遠離前述從動滾子的方向退避使前述搬運抓力下降。
- 如請求項1的摩擦搬運裝置,其中, 前述搬運路是具備側壁, 前述搬運抓力調整機構,是 在前述紙張藉由正轉的前述驅動滾子而在前述搬運路被搬運的過程中,若前述紙張與前述側壁接觸且受到朝前述正常的紙張搬運方向以外的超過前述規定值的外力的情況時,就將前述搬運抓力下降, 下降後的前述搬運抓力的值,是藉由與前述側壁的協動將前述紙張的搬運姿勢朝將來自前述側壁的外力消解的方向變化而可以修正成為與前述正常的紙張搬運方向並行,使可在前述驅動滾子及前述從動滾子之間將前述紙張橫滑動的值。
- 如請求項1或2的摩擦搬運裝置,其中, 前述搬運抓力調整機構,是具備:前述擺動臂、及前述彈性推迫構件、及繞前述擺動軸周圍可旋轉自如地軸支並接受來自前述驅動馬達的驅動力而旋轉的輸入齒輪、及與前述驅動滾子呈同軸狀一體化並與前述輸入齒輪嚙合使接受驅動力的傳達的輸出齒輪、及限定前述擺動臂的上限位置的止動器構件, 前述輸出齒輪是可對應施加於前述驅動滾子的負荷的增減而沿著前述輸入齒輪的外周公轉。
- 如請求項1或2的摩擦搬運裝置,其中, 前述驅動滾子逆轉時若規定以上的搬運負荷施加在位於該驅動滾子及前述從動滾子之間的前述紙張上的情況時,前述輸出齒輪是往將前述擺動臂朝前述止動器構件壓接的方向擺動。
- 如請求項1或2的摩擦搬運裝置,其中, 前述從動滾子中,與至少前述驅動滾子的外周面接觸的軸方向中央部是圓筒體。
- 一種紙張搬運裝置,具備: 如請求項1至5中任一項的摩擦搬運裝置、及 檢出紙張已進入了前述搬運路中的紙張檢出感測器、及 將前述驅動馬達控制的控制手段, 前述控制手段,是依據來自前述紙張檢出感測器的紙張進入檢出訊號將前述驅動馬達作動使前述驅動滾子正轉。
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