JPH04192098A - 硬貨払出し装置 - 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） 本発明は自動販売機や両替機等で使用される硬貨払出し
装置に関する。

（従来の技術） 従来からこの種の硬貨払出し装置には種々のものが知ら
れている。

第７図は硬貨払出し機構の代表的な例を示す。

この硬貨払出し機構では、硬貨１が収納される硬貨収納
筒２が複数個並設され、硬貨収納筒２下部にはワイパー
３が配置され、さらにワイパー３の選択駆動部４が配置
されている。

この選択駆動部４は、駆動モータ５、クランク板６、メ
インワイパー７、ウオーム歯車８、トリガービン９等を
具備し、ウオーム歯車８が回転されるとカム溝９ａにト
リガービン９が落ち込み、これによりワイパービン９ｂ
がメインワイパー７ノ大内に落ち込み、メインワイパー
７とワイパー３とが連結される。

したがって駆動モータ５が回転されるとクランク板６の
作用によりメインワイパー７が駆動され、メインワイパ
ー７と連結されたワイパー３が進退動され、メインワイ
パー７と連結されてないワイパー３は停止しているので
、選択的に硬貨を払出すことができる。

（発明が解決しようとする課ａ） 上記従来の装置では駆動モータ５ひとっで各ワイパー３
を選択的に駆動できる利点がある。

しかしながらそのために、上記のようなウオーム歯車８
やトリガービン９、さらにはワイパービン９ｂなどを用
いて、メインワイパー７とワイパー３とを係脱する機構
が複雑になる問題点がある。

そこで本発明は上記問題点を解消すべくなされたもので
、その目的とするところは、構造が簡単で安価にでき、
また確実に作動させることのできる硬貨払出し装置を提
供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的による本発明に係る硬貨払出し装置は、払出し
用の硬貨を収納する複数の硬貨収納筒と、各硬貨収納筒
の下部に硬貨収納筒の径方向に進退自在に設けられ、硬
貨収納筒に収納されている硬貨を１枚ずつ硬貨収納筒下
部の開放部から引き出すワイパーと、該ワイパーを進退
動させる駆動部を具備する硬貨払出し装置において、前
記各ワイパーにはワイパーの進退方向と交差する方向に
伸びるカム溝が形成され、前記駆動部は、前記各ワイパ
ーに対応して設けられ、ワイパーの前記カム溝に各係入
するクランクピンを表面に有するクランク歯車と、前記
クランク歯車の任意の２個を１組とするクランク歯車１
組に対して１つ宛設けられた正逆モータと、該各正逆モ
ータの回転によって駆動される太陽歯車と、前記太陽歯
車の歯車軸を中心として揺動自在に設けられた揺動アー
ムと、該揺動アーム上に揺動アームに対して所定の負荷
トルクで回転自在に設けられると共に前記太陽歯車に歯
合する遊星歯車とを具備し、前記正逆モータが回転する
ことによって正逆モータの各回転方向に前記揺動アーム
が揺動して揺動した側の前記クランク歯車に直接もしく
は中間歯車を介して前記遊星歯車が歯合することを特徴
としている。

また、払出し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納筒と、
各硬貨収納筒の径方向に進退自在に設けられ、硬貨収納
筒に収納されている硬貨を１枚ずつ硬貨収納筒下部の開
放部から引き出すワイパーと、共通の基体上に、検出棒
が押入されることで回路が閉成される接点スイッチが前
記硬貨収納筒の任意数の収納筒に対応して配置され、各
検出棒が対応する硬貨収納筒に設けた窓から硬貨収納筒
内に進入可能に硬貨収納筒方向に接離自在に案内される
接点スイッチアレイと、前記ワイパーおよび接点スイッ
チアレイを各進退動させる駆動部を具備する硬貨払出し
装置において、前記各ワイパーおよび接点スイッチアレ
イの基体には、それぞれワイパーの進退方向、接点スイ
ッチアレイの進退方向と交差する方向に伸びるカム溝が
形成され、前記駆動部は、前記各ワイパーおよび接点ス
イッチアレイの基体に対応して設けられ、ワイパーおよ
び基体の前記カム溝に各係入するクランクピンを表面に
有するクランク歯車と、前記ワイパーと基体に対して設
けられた前記クランク歯車の任意の２個を１組とするク
ランク歯車１組に対して１つ宛設けられた正逆モータと
、該各正逆モータの回転によって駆動される太陽歯車と
、前記太陽歯車の歯車軸を中心として揺動自在に設けら
れた揺動アームと、該揺動アーム上に揺動アームに対し
て所定の負荷トルクで回転自在に設けられると共に前記
太陽歯車に歯合する遊星歯車とを具備し、前記正逆モー
タが回転することによって正逆モータの各回転方向に前
記揺動アームが揺動して揺動した側の前記クランク歯車
に直接もしくは中間歯車を介して前記遊星歯車が歯合す
ることを特徴としている。

（作用） 払い出し硬貨数が算出され、これに応じてどの正逆モー
タがどちらに何回転すればよいかが決定され、これによ
り対応する正逆モータが回転される。

遊星歯車が太陽歯車に歯合し、かつ遊星歯車と揺動アー
ムとの間には摩擦力が作用することから、正逆モータが
回転され、太陽歯車が回転されると、まず揺動アームが
太陽歯車の回転方向に揺動され、揺動した側のクランク
歯車に遊星歯車が歯合する。

これにより太陽歯車の回転が遊星歯車および中間歯車な
どを介してクランク歯車に伝達され、所要のワイパーが
駆動され、硬貨の払出しが行われる。接点スイッチアレ
イも同様にして駆動され、各収納筒内の硬貨の有無を検
出する。

（実施例） 以下本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図、第２図は硬貨払出し装置ｌＯＯ側断面図、第３
図は正面図、第４図は平面図である。

硬貨払出し機構はケーシング１１内に収納されており、
自動販売機（図示せず）等の所定部位にケーシングごと
脱着自在に装着されるようになっている。

第３図は硬貨収納筒Ｐ（以下単に収納筒という）の位置
と硬貨払い出し方向を模式的に示す平面図で、図示のよ
うに本実施例では収納筒Ｐを７個設けている。

通常つり銭の収納筒としては、１０円用（Ｐｌ）、５０
円用（Ｐ２）、１００円用（Ｐ３）、５００円用（Ｐ４
）等の硬貨に対応する４個程度の収納筒を具備すれば足
りるが、本実施例ではさらに予備用として３個の収納筒
Ｐ５、Ｐ６、Ｐｌを設けた。

この収納筒のうち、Ｐ２、Ｐｌ、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６の５
個の収納筒をケーシング１１内の前列に、Ｐ４、Ｐｌの
２個の収納筒をケーシング１１内後列でかつ前列のもの
よりは一段高い位置となるよう配設している。Ｐ４、Ｐ
ｌの収納筒の下方に駆動部を位置させるためである。ま
たＰ４、Ｐ７の収納筒間の空間に゛は、投入された硬貨
等の読取部、つり銭の演算部などを配置するとよい。

第１図や第゛２図に示すように、収納筒Ｐの下部には中
途まで伸びる受板１２が設けられていてこの受板１２に
支えられて収納筒Ｐ内に所要個数の硬貨１３が収納可能
となる。

Ｑはワイパーであり、各収納筒Ｐ下部に対応して設けら
れ、後記する駆動部により駆動されて収納筒Ｐの径方向
に進退動可能となっており、各収納筒Ｐ内の硬貨１３を
１枚宛用き出せるようになっている。すなわちワイパー
Ｑは後端側が断面十字状に形成されて（第３図）、この
十字状部がガイド部１４に形成された断面十字状のガイ
ド孔１５に案内されることに□よって第１図上左右方向
に進退動可能である。またワイパーＱの先端側には前記
の収納筒Ｐ下部から受板１２にかけてワイパーの移動方
向に形成したスリット内を通過可能な爪Ｑａが突設され
ていてワイパーＱが第１図上右方に移動することによっ
て、爪Ｑａが硬貨１３を１枚宛収納筒Ｐの下部開放部に
向けて引き出し、ケーシング１１の通路１６から自動販
売機本体のつり銭受口（図示せず）に落下せしめるので
ある。

なお後列上段の収納筒Ｐ４、Ｐ７用のワイパーＱ４、Ｑ
７は前列のものとは直角方向、すなわち第３図において
左右方向に進退動可能に設けられていて、左方に移動し
た際に爪Ｑａによって硬貨１３を１枚宛収納筒下部の開
放部に引き出し、通路１７からつり銭受口に落下させる
ようになっている。

上記各収納筒Ｐでの硬貨払い出し方向は第４図で実線の
矢印で示した。

次に第１図において、２０は接点スイッチアレイであり
、前記の収納筒Ｐの後方に位置してケーシング１１内に
配置されている。

接点スイッチアレイ２０は後記する駆動部に駆動される
ことによって収納筒Ｐ方向に進退動可能に設けられ、収
納筒Ｐ方向に移動した際に、各収納筒Ｐに対応して設け
られた接点スイッチ２１の検出棒２２が収納筒Ｐに開口
した窓２３から収納筒Ｐ内に進入し、硬貨１３が収納筒
Ｐ内に存在すれば検出棒２２が接点スイッチ２ｒ内に押
入され、接点部が基板に当接され、基板の回路を閉成さ
せることで硬貨１３の存在を判定し、硬貨１３が必要量
以上ないと検出棒２２が押入されないので、これにより
つり銭切れであることを判定するのである。

後列上段に設けた収納筒Ｐ４、Ｐ７に対しては、収納筒
Ｐ４、Ｐ７間に設けた接点スイッチ２４．２５（第３図
）がそれぞれ対応する収納筒Ｐ４、Ｐ７に向けて進退動
可能に設けられている。この駆動機構については後記す
る。

本実施例では、前記７個の収納筒Ｐに対応する７つのワ
イパーＱを駆動するに際し、正逆モータＭ１でワイパー
Ｑ１とＱ３を、正逆モータＭ２でワイパーＱ５とＱ６を
、正逆モータＭ３でワイパーＱ４とＱ７を駆動、すなわ
ち１つのモータで２つのワイパーを選択的に駆動しうる
ようにし、また正逆モータＭ４でワイパーＱ２と、前記
した接点スイッチの駆動とを選択的に行なえるようにし
た。

正逆モータＭ１によるワイパーＱ１とＱ３の駆動、およ
び正逆モータＭ２によるワイパーＱ５とＱ６の駆動は、
隣接する２つのワイパーを１つの正逆モータで駆動する
ものであり、その機構は同一であるので、正逆モータＭ
２でワイパーＱ５とＱ６とを駆動する機構について説明
する。

正逆モータＭ２は、ワイパーＱ５とＱ６のほぼ中間とな
る位置のガイド部１４上に据え付けられる。

第２図に示されるようにモータ軸３０には太陽歯車軸３
１がジヨイントを介して接続され、太陽歯車軸３１はガ
イド部１４下方空間内に伸びると共に中途部に太陽歯車
３２が嵌着され、先端部はケーシング底面に固定されて
いる円筒状の軸受３３に嵌入している。

軸受３３上には軸受３３を中心として揺動自在な揺動ア
ーム３４が設けられ、この揺動アーム３４上に太陽歯車
３２に歯合する遊星歯車３５が軸３６を中心にして回転
自在に設けられている。また揺動アーム３４と遊星歯車
３５面との間には皿バネ３７を介して摩擦板３８が介挿
され、これにより遊星歯車３５は揺動アーム３４に対し
て所定の負荷トルクで回転する。

第１図、第５図に示すように、遊星歯車３５を挾んだ両
側の位置にクランク歯車に５、Ｋ６がケーシング底面上
に回転自在に配設されている！このクランク歯車に５、
Ｋ６には揺動アーム３４がそれぞれ接近方向に回動した
際遊星歯車３５が歯合するようになる。

クランク歯車に５、Ｋ６上にはクランクピン４０．４０
がそれぞれ突設され、この各クランクピン４０．４０は
各ワイパーＱ５、Ｑ６下面にワイパーの移動方向と直交
する方向に形成されたカム溝４１．４１内に係入してい
る（第１図）。

４２はホール素子等からなる回転検出部でクランク歯車
に５、Ｋ６の回転数を検出する。

しかして太陽歯車３２が第５図の矢印方向に回転するよ
う正逆モータＭ２が駆動されると、揺動アーム３４と遊
星歯車３５との間には皿バネ３７により一定の摩擦力が
作用することから、太陽歯車３２の回転により揺動アー
ム３４が回動せられ、遊星歯車３５が対応するクランク
歯車に５に歯合する状態となる。ここにおいて太陽歯車
３２がら遊星歯車３５を介してクランク歯車に６に回転
が伝達され、クランク歯車に６が一回転するごとにワイ
パーＱ６が一往復し、その間に爪Ｑａによって硬貨１３
が引き出され、つり銭受口に落下するのである。硬貨を
何枚引き出すかは、別途演算制御部によって決定される
。クランク歯車に６の回転数は回転検出部４２で検出さ
れ、所定回転数だけ回転したら正逆モータＭ２が停止さ
れる。

収納筒Ｐ５内の硬貨を引き出す際には正逆モータＭ２が
上記と逆の方向に回転するように指令される。これによ
り揺動アーム３４が上記と逆方向に回動され、遊星歯車
３５がクランク歯車に５と、歯合することか石、ワイパ
ーＱ５が進退駆動されるのである。このように１０円硬
貨と１００円硬貨とが選択的に引き出される。

収納筒Ｐ４とＰ７のワイパーＱ４とＱ　７　（７）［ｔ
１機構は次の通りである。

第３図に示すように、ワイパーＱ４は、ケーシング１１
に回転自在に設けたクランク歯車に４に突設されたクラ
ンクピン４０がワイパーＱ４下面で紙面に垂直な方向に
設けられたカム溝４１に係入しており、これによりクラ
ンク歯車に４が回転すると第３図上左右動することが理
解される。ワイパーＱ７も同様の構成により、クランク
歯車に７が回転することによって左右動される。

正逆モータＭ３の回転軸上には前記と同様太陽歯車３２
が固定され、また太陽歯車３２の軸受上には揺動アーム
３４が揺動自在に設けられ（第２図参照）、揺動アーム
３４上には前記と同様に皿バネ付勢された遊星歯車３５
が回転自在に取り付けられ、この遊星歯車３５が太陽歯
車３２に歯合している。そして前記と同様にして、正逆
モータＭ３が回転すると揺動アーム３４が正逆モータＭ
３の回転方向に揺動し、太陽歯車３２の回転が、クラン
ク歯車に４には、遊星歯車３５から歯車Ｘ１、Ｘ２、Ｘ
３のギヤ群を介して、またクランク歯車に７には、遊星
歯車３５から歯車Ｘ４、Ｘ５のギヤ群を介して伝達され
、ワイパーＱ４、Ｑ７がそれぞれ左右動されるのである
（第３図）。

次にワイパーＱ２と接点スイッチの駆動機構について説
明する。

前記した接点スイッチアレイ２０は第１図に示すように
基体４５がケーシング１１のガイド部４６に移動自在に
ガイドされることによって収納筒Ｐ方向に進退自在とな
っている。そしてクランク歯車に８上に設けたクランク
ピン４０が基体４５下面に設けたカム溝４１に係入して
おり、これによりクランク歯車に８が回転すると接点ス
イッチアレイ２０が第１図上で左右動する。クランク歯
車に８は、歯車ｘ６、Ｘ７を介して、ケーシング１１内
後部に上下方向に設けられたシャフト４７の中途部上に
固定された歯車Ｘ８と接続されている。

また収納筒Ｐ４用の接点スイッチ２４は、第３図に明確
なようにクランク歯車に９に突設したクランクピン４０
が接点スイッチ２４を支持する基体４８に設けたカム溝
内に係入しており、これによりクランク歯車に９が回転
すると左右動する。

また収納筒Ｐ７用の接点スイッチ２５は、上記クランク
歯車に９と歯合するクランク歯車ＫＩＯ上に突設したク
ランクピン４０が基体４９のカム溝に係入しており、し
たがって、クランク歯車に９が回転され、これに歯合す
るクランク歯車ＫＩＯが回転することによって、接点ス
イッチ２４の左右動と連動して右左動する。

上記クランク歯車に９の回転輪５０上に設けた歯車Ｘｌ
ｌが第１図に示す前記したシャフト１１上部に設けた歯
車Ｘ１２に歯合している。

したがってシャフト４７が回転すると、接点スイッチア
レイ２０、設定スイッチ２４．２５が同時に駆動される
ことになる。

ワイパーＱ２と接点スイッチ駆動用の正逆モータＭ４の
回転軸に固定した太陽歯車３２には、第６図に示すよう
に軸受を中心として揺動自在に設けたくの字状をなす揺
動アーム３４の両端上に前記同様に皿バネにより摩擦力
を生ぜしめた遊星歯車３５ａと遊星歯車３５ｂとが歯合
している。Ｋ２はワイパーＱｌ、Ｑ３等の駆動用のクラ
ンク歯車と同様に形成したクランク歯車であり、上面に
突設したクランクピンがワイパーＱ２に設けたカム溝に
係入している。正逆モータＭ４が回転して揺動アーム３
４が揺動し、遊星歯車３５ａがクランク歯車に２に歯合
し、クランク歯車に２が回転されるとワイパーＱ２が駆
動され、硬貨の払い出しが行われる。正逆モータＭ４が
逆回転されて揺動アーム３４が逆方向に揺動され、遊星
歯車３５ｂが前記したシャフト４７下部に設けた歯車Ｘ
１３に歯合するとシャフト４７が回転され、これにより
前記したように接点スイッチアレイ２０、接点スイッチ
２４．２５が進退動されて各収納筒Ｐ内の硬貨の有無を
検出するのである。

全体の動作を概説すると次のようになる。

まず正逆モータＭ４が駆動されて、接点スイッチアレイ
２０、接点スイッチ２４．２５が駆動され、各収納筒Ｐ
内の硬貨の有無が確認される。硬貨１３が必要量存在し
ていないとつり銭切れ等の表示を行う。なおＰ５、Ｐ６
、Ｐ７の各収納筒は補助用であり、Ｐ１〜Ｐ４の収納筒
が空の場合でも、対応する金種の補助用の収納筒Ｐ５〜
Ｐ７が空でなければつり銭切れ等の表示はされない。

硬貨および紙幣が自動販売機に投入され、品物の選択ス
イッチが押されると、つり銭がいくらになるか判定され
、つり銭の額に応じて各正逆モータのどれを、どちらの
方向に何回転させればよいかが算出され、前記したよう
に所定の正逆モータが回転駆動されて硬貨を払い出すの
である。

上記実施例において、各正逆モータで駆動される収納筒
の組を、例えば１０円用と接点スイッチアレイ、５０円
用と補助収納筒、１００円用と補助収納筒、５００円用
と補助収納筒の各組となるよう組み合わせれば、１０円
、５０円、１００円、５００円の硬貨を同時に払い出し
できるので払出し時間の短縮化が図れる。

収納筒Ｐは１０円用、５０円用、１００円用、５００円
用等の必要最小限のものだけでもよい。

収納筒内の硬貨検出用センサは前記のように接点スイッ
チとするのがコスト的に安価にできるので好ましいが、
これに限定されないことはもちろんであり、例えば光学
式のセンサを用いることができ、そしてこの場合には進
退動は必要なくなる。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく、発明
の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはも
ちろんである。

（発明の効果） 請求項１によれば、２個１組のワイパーを１つの正逆モ
ータに対応させて駆動させるようにしたので、モータの
数は多くなるが、従来のようにメインワイパーにワイパ
ーを選択的に連結させる複雑な機構を採用する必要がな
く、構造が簡単になり、安価に提供しうると共に、２個
１組のワイパーの選択は正逆モータの回転方向を選択す
ればよいので、確実に所望のワイパーを駆動させること
ができる。

請求項２によれば、上記の効果に加えて、選択スイッチ
アレイの駆動も１つのワイパーと選択的に駆動しうるよ
うにしたから、別途選択スイッチアレイの駆動装置が必
要なくなり、構造の簡易化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は硬貨払出し装置の部分側断面図、
第３図は正面図、第４図は硬貨収納筒の配列状態を示す
平面図、第５図は遊星歯車とクランク歯車の歯合状況を
示す説明図、第６図は各クランク歯車の配列状態を示す
説明図である。第７図は従来の硬貨払出し装置の部分側
断面図を示す。 １０・・・硬貨払出し装置、　　１１・・・ケーシング
、　　１３・・・硬貨、　２０・・・選択スイッチアレ
イ、　　２２・・・検出棒、２３・・・窓、　３２・・
・太陽歯車、３４・・・揺動アーム、　３５・・・遊星
歯車、４０・・・クランクピン、　４１・・・カム溝、
Ｐ、ＰＩ−Ｐ７・・・硬貨収納筒、 Ｑ、Ｑｌ〜Ｑ７、・・・ワイパー、 Ｋ１〜ＫＩＯ・・・クランク歯車。 第　　１　　図 第　　２　　図 第　　５　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、払出し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納筒と、各
   硬貨収納筒の下部に硬貨収納筒の径方向に進退自在に設
   けられ、硬貨収納筒に収納されている硬貨を１枚ずつ硬
   貨収納筒下部の開放部から引き出すワイパーと、該ワイ
   パーを進退動させる駆動部を具備する硬貨払出し装置に
   おいて、 前記各ワイパーにはワイパーの進退方向と交差する方向
   に伸びるカム溝が形成され、 前記駆動部は、 前記各ワイパーに対応して設けられ、ワイパーの前記カ
   ム溝に各係入するクランクピンを表面に有するクランク
   歯車と、 前記クランク歯車の任意の２個を１組とするクランク歯
   車１組に対して１つ宛設けられた正逆モータと、 該各正逆モータの回転によって駆動される太陽歯車と、 前記太陽歯車の歯車軸を中心として揺動自在に設けられ
   た揺動アームと、 該揺動アーム上に揺動アームに対して所定の負荷トルク
   で回転自在に設けられると共に前記太陽歯車に歯合する
   遊星歯車とを具備し、前記正逆モータが回転することに
   よって正逆モータの各回転方向に前記揺動アームが揺動
   して揺動した側の前記クランク歯車に直接もしくは中間
   歯車を介して前記遊星歯車が歯合することを特徴とする
   硬貨払出し装置。 ２、払出し用の硬貨を収納する複数の硬貨収納筒と、各
   硬貨収納筒の径方向に進退自在に設けられ、硬貨収納筒
   に収納されている硬貨を１枚ずつ硬貨収納筒下部の開放
   部から引き出すワイパーと、共通の基体上に、検出棒が
   押入されることで回路が閉成される接点スイッチが前記
   硬貨収納筒の任意数の収納筒に対応して配置され、各検
   出捧が対応する硬貨収納筒に設けた窓から硬貨収納筒内
   に進入可能に硬貨収納筒方向に接離自在に案内される接
   点スイッチアレイと、前記ワイパーおよび接点スイッチ
   アレイを各進退動させる駆動部を具備する硬貨払出し装
   置において、 前記各ワイパーおよび接点スイッチアレイの基体には、
   それぞれワイパーの進退方向、接点スイッチアレイの進
   退方向と交差する方向に伸びるカム溝が形成され、 前記駆動部は、 前記各ワイパーおよび接点スイッチアレイの基体に対応
   して設けられ、ワイパーおよび基体の前記カム溝に各係
   入するクランクピンを表面に有するクランク歯車と、 前記ワイパーと基体に対して設けられた前記クランク歯
   車の任意の２個を１組とするクランク歯車１組に対して
   １つ宛設けられた正逆モータと、 該各正逆モータの回転によって駆動される太陽歯車と、 前記太陽歯車の歯車軸を中心として揺動自在に設けられ
   た揺動アームと、 該揺動アーム上に揺動アームに対して所定の負荷トルク
   で回転自在に設けられると共に前記太陽歯車に歯合する
   遊星歯車とを具備し、前記正逆モータが回転することに
   よって正逆モータの各回転方向に前記揺動アームが揺動
   して揺動した側の前記クランク歯車に直接もしくは中間
   歯車を介して前記遊星歯車が歯合することを特徴とする
   硬貨払出し装置。