JPH0670825B2 - 錠前式硬貨処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はたとえば公衆電話機や自動販売機などに用いら
れる硬貨処理装置に関し、特にこの装置内部に設けられ
る硬貨の収納、返却などといった硬貨処理機構部を低駆
動力（低電力）にて作動させ得るように構成してなる錠
前式硬貨処理装置に関する。

〔従来の技術〕

従来からこの種の硬貨処理装置として種々構成のものが
知られており、この硬貨処理装置は、一般に、硬貨投入
口から投入された硬貨の外径、材質、厚さなどを、硬貨
軌道中で転動落下させる間に選別して正規硬貨のみを通
過させ、疑似硬貨等は返却する硬貨選別部と、この選別
部で選別された正規硬貨を順次蓄積する硬貨蓄積軌道の
終端部に設けられ硬貨を必要に応じて金庫側へ順次収納
する硬貨収納機構部と、硬貨蓄積軌道中の硬貨を硬貨返
却口側に一括返却する硬貨返却機構等によって構成され
ている。

ところで、このような硬貨処理装置において、上述した
硬貨選別機構部、硬貨収納機構部、硬貨返却機構部等の
硬貨処理部には、従来第７図（ａ），（ｂ）に示すよう
に、電磁石１にて駆動する構造のものが一般に採用され
ていた。すなわち、図示した従来例は、硬貨処理部とし
て硬貨収納機構部２の場合を示しており、これを簡単に
説明すると、符号３は硬貨蓄積軌道４を形成するコイン
レール、５はその終端部下方に穿設して設けられた硬貨
Ｋの収納用硬貨脱落口、６はこの硬貨脱落口５を開閉す
る扉部6aとこの扉部6aの開放時に蓄積軌道４中に臨んで
蓄積軌道４中に蓄積されている後続硬貨Ｋを制止する転
動制止ピン6bとを有し支軸6cを介して回動可能に軸支さ
れた脱落口開閉扉機構としてのエスケープレバー部材、
７はこのエスケープレバー部材６を常時脱落口５の閉塞
方向に付勢するばねで、前記エスケープレバー部材６の
基端部6dが第７図（ｂ）中矢印で示すように前述した電
磁石１にて吸引されることにより前記扉部6aを軌道４か
ら退出させて脱落口５を開放し、硬貨Ｋを軌道４から脱
落させて収納部側に収納し得るような構成とされてい
た。なお、図中８は硬貨蓄積軌道４の終端部側方に開口
する硬貨返却機構部を構成する返却扉である。

しかしながら、このような従来構成においては、硬貨Ｋ
を脱落させるためには、エスケープレバー部材６を、硬
貨Ｋとの摩擦力、およびばね７の付勢力に抗して回動さ
せることが必要で、しかもその摩擦力の大きさはかなり
のものとなるため、電磁石１として吸引力の大きなもの
を用いなければならない。さらに、上述した構成では、
硬貨収納動作終了後にレバー部材６をばね７にて回動復
帰させるが、このときレバー部材６を、前記後続硬貨Ｋ
を制止しているピン6bとの間の摩擦力に抗して回動させ
ることが必要で、これによりばね７としてはある程度の
付勢力をもつものを用いなければならず、その結果とし
てレバー部材６を吸引する大きな電磁石１が必要となる
もので、このため駆動効率面で問題で、低電力化を図る
ことができないという欠点を生じている。

特に、近年では、この種硬貨処理装置として複数種類の
硬貨を、硬貨軌道等を兼用して処理するといった構成の
ものが提案されており、この場合には上述した硬貨処理
部等が多数個所にわたるため、上述した低電力化への要
請は大きいもので、何らかの対策を講じることが望まれ
ている。

このような要請すなわち硬貨を低電力で処理するうえで
最も有効な方法としては、重力を活用することである。
そして、このような点に基づいて本発明者は、たとえば
特願昭59−83699号により硬貨の転動制御に錠前を用い
たもの、および特願昭59−83700号にて上述した錠前を
バイモルフ形圧電駆動素子にて駆動するようにしたもの
等を先に提案している。

そして、これらの出願に基づき、上述した重力方式を採
用したものとして、たとえば第８図（ａ），（ｂ）に示
すような構成が考えられている。なお、この例も前述し
た従来例と同様に硬貨収納機構部２に採用した場合であ
り、同一または相当する部分には同一番号を付してその
説明は省略する。

これらの図において、符号10は硬貨蓄積軌道４（この例
では三種類の硬貨を蓄積する三列の軌道4A,4B,4Cをもつ
場合を示している）の最終端に形成された硬貨脱落口５
を開閉する脱落口開閉扉機構としての開閉扉で、この開
閉扉10は、一方の軌道板11a側で軌道方向に配設された
支軸10aにて回動可能に支持され、かつこの支軸10aに巻
回された扉復旧機構としてのねじりコイルばね12にて常
時閉方向に付勢されている。ここで、この扉復旧機構を
構成するねじりコイルばね12は、開閉扉10を常時閉方向
に付勢するとともに、硬貨Ｋが到達したときには硬貨Ｋ
の自重によって開く程度の付勢力をもつように設定され
ているものである。

そして、この開閉扉10の可動端を選択的に係止する錠前
部13が、他方の軌道板11b側に設けられ錠前機構を構成
するエスケープレバー部材６の一端に設けられており、
またこのレバー部材６の他端に設けられた係合部14に
は、その駆動用としてバイモルフ形圧電駆動素子15の可
動端が臨んでいる。このような構成において、バイモル
フ形圧電駆動素子15は、常時は、第８図（ｂ）中矢印ａ
方向に変位されており、この状態では、開閉扉10はレバ
ー部材６側の錠前部13によってロックされている。そし
て、この状態では、軌道４内に硬貨Ｋは順次蓄積され
る。勿論、このときには、硬貨Ｋの自重が開閉扉10の先
端からレバー部材６側に伝わるが、バイモルフ形圧電駆
動素子15の可動方向への力成分はきわめて小さく、これ
によりバイモルフ形圧電駆動素子15はきわめて小さい力
で開閉扉10のロック状態を保持することができるもので
ある。

一方、バイモルフ形圧電駆動素子15が図中矢印ｂ方向に
変位されると、その変位がレバー部材６を介して錠前部
13を外し、これにより硬貨Ｋは自重により開閉扉10を押
し開き、脱落口５から脱落されることとなる。勿論、こ
のときには、レバー部材６と一体の後続硬貨転動制止ピ
ン6bが軌道４内に突出し、後続硬貨Ｋの転動を阻止す
る。また、硬貨Ｋが脱落されると、開閉扉10はばね12の
付勢力で復旧し、その後バイモルフ形圧電駆動素子15が
ａ方向に変位されると、この開閉扉10は再びロック状態
とされるものであることは明らかであろう。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した構成による硬貨処理装置における硬貨処理部構
造は、硬貨Ｋの自重を最大限に利用して硬貨Ｋを処理す
るためきわめて低電力であるのが特徴であるが、その構
成上問題を生じている。すなわち、上述した硬貨脱落口
５を開閉する開閉扉10と、その錠前部13を有するエスケ
ープレバー部材６とが、硬貨軌道４を介して対向する互
いに反対側の軌道板11a,11bに対しそれぞれ設けられて
いるため、特に開閉扉10側での許容されるスペースがき
わめて小さいものである。したがって、図示したように
複数の軌道４が狭い幅寸法内に密接して配設している場
合には、その実装が困難である等を欠点を生じるもので
ある。すなわち、上述した軌道板11a,11bは２〜3mm程度
の厚さをもつことが望ましいが、この幅の中でねじりコ
イルばねを12で付勢した開閉扉10を実装することは難し
く、また仮に実装できたとしても、同時に二つの軌道4
A,4Bの硬貨Ｋを収容しようとする場合には、下方に位置
する軌道4Bの開閉扉10に上方の軌道4Aから落下した硬貨
Ｋが衝突してしまう等といった問題を生じる虞れがあ
り、まだまだ実用上改善すべき点があるものであった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
脱落口開閉扉機構とその錠前機構およびアクチュエータ
とが、硬貨軌道を介してそれぞれ反対の軌道板側に位置
している場合に生じる問題点、すなわち各構成部品の実
装スペース等の理由からその実現が不可能となったり、
あるいは複数の硬貨処理機構部を並設した場合等におい
て各機構部の構成部品が他の機構部での動作を干渉した
り、また装置全体の大型化等を招くといった問題を解決
することができ、しかも硬貨処理にあたってのアクチュ
エータの低駆動力化（低電力化）を達成することが可能
となる錠前式硬貨処理装置を得ることを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために本発明に係る錠前式硬貨
処理装置は、相対向する一対の軌道板による硬貨軌道の
一部に設けられた硬貨脱落口と、この硬貨脱落口を開閉
する硬貨作用部を有し第１の回転軸により回動自在に軸
支されるとともにこの回転軸を介して硬貨作用部と反対
側の作用端に錠前作用部を有する脱落口開閉扉機構と、
常時はこの脱落口開閉扉機構を閉じるように作用すると
ともに硬貨が到達した時には硬貨の自重によって開く程
度の付勢力を持つ扉復旧機構と、脱落口開閉扉機構が閉
じている時にこの閉状態を保持すべく錠前作用部の回転
を制止する錠前部を有し第２の回転軸により回動自在に
軸支されている回転形錠前機構と、これを作動するアク
チュエータとを備え、脱落口開閉扉機構での第１の回転
軸と回転形錠前機構での第２の回転軸とを、硬貨軌道を
構成する一方の軌道板の外側に設け、かつ回転形錠前機
構を、アクチュエータにより脱落口開閉扉機構の錠前作
用部の回動方向と略直交する方向に回動するように構成
したものである。

〔作用〕

本発明によれば、脱落口開閉扉機構を、錠前機構および
アクチュエータと同じの軌道板側に設けるとともに、脱
落口開閉扉機構の回転軸を介して硬貨作用部の反対側に
錠前作用部を設け、この錠前作用部をその回動方向に相
対向する方向から錠前機構の錠前部でロックするように
し、かつこのロック状態を、錠前機構をその錠前部がア
クチュエータによって錠前作用部の回動方向と略直交す
る方向に回動させることにより、解除し得るものであ
る。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本発明に係る錠前式硬貨処理装置
を硬貨収納機構部２に適用した場合の一実施例を示すも
のであり、これらの図において、前述した第７図
（ａ），（ｂ）または第８図（ａ），（ｂ）と同一また
は相当する部分には同一番号を付してその詳細な説明は
省略する。

さて、本発明によれば、硬貨（蓄積）軌道４（4A,4B）
に設けられた硬貨脱落口５と、この硬貨脱落口５を開閉
するように一方の軌道板11bの外側に第１の回転軸とし
ての支軸10aにより回動可能に支持された脱落口開閉扉
機構としての開閉扉10と、この開閉扉10の支軸10aに巻
回され常時はこの開閉扉10を閉じるように作用するとと
もに開閉扉10の硬貨作用部（脱落口５を閉塞する部分）
10b上に硬貨Ｋが到達した時には硬貨Ｋの自重によって
開く程度の付勢力を持つ扉復旧機構としてのねじりコイ
ルばね12と、前記開閉扉10の支軸10aを介して硬貨作用
部10bの反対側の作用端に設けられた錠前作用部20と、
開閉扉10が閉じている時にこの閉状態を保持すべく錠前
作用部20の回転を制止する錠前部21を有し第２の回転軸
6cにより回動自在に軸支されている回転形錠前機構とし
てのエスケープレバー部材６と、このレバー部材６を作
動させて錠前部21を錠前作用部20に適宜係合させるアク
チュエータとしてのバイモルフ形圧電駆動素子15とを備
えている。

そして、このような構成において、開閉扉10での第１の
回転軸10aとエスケープレバー部材６での第２の回転軸6
cとを、硬貨軌道４を構成する一方の軌道板11aの外側に
設け、かつエスケープレバー部材６を、バイモルフ形圧
電駆動素子15により開閉扉10の錠前作用部10bの回動方
向と略直交する方向に回動させ、錠前部21を錠前作用部
20から外せるように構成したところに特徴を有してい
る。

ここで、上述した構成による硬貨収納機構部２の動作を
簡単に説明すると、開閉扉10は、通常脱落口５を閉塞す
る方向にばね12によって付勢されている。このばね12の
付勢力は、前述した場合と同様に、開閉扉10の硬貨作用
部10b上に硬貨Ｋが到達したときにはその自重により押
し開かれる程度の弱い力である。

また、エスケープレバー部材６の一端は錠前部21とし
て、前記開閉板10の支軸10aを介して前記硬貨作用部10b
と反対側に設けられた錠前作用部20に対しその回動方向
に相対向する方向から臨むように延設されている。そし
て、この錠前部21が、第２図中実線で示すように、前記
錠前作用部20に係合しているときには、開閉扉10は、そ
の硬貨作用部10bにより硬貨軌道４の脱落口５を閉塞し
た状態でロックされる。一方、エスケープレバー部材６
の錠前部21が、第２図中一点鎖線で示すように、開閉扉
10の錠前作用部20に対し、その回動方向と略直交する方
向に、バイモルフ形圧電駆動素子15によって回動される
と、錠前部21が錠前作用部20から外れてロック解除され
ることになる。

これを詳述すると、上述した構成において、バイモルフ
形圧電駆動素子15が第２図中矢印ｃ方向に変位すると、
エスケープレバー部材６が回動してその錠前部21を開閉
扉10の支軸10aから長さｘだけ離れた個所に係合させそ
の回転を阻止するため、この開閉扉10はロック状態とさ
れる。そして、この状態で軌道４内を硬貨Ｋが転動して
到達すると、硬貨Ｋは、開閉扉10および返却扉８にて係
止された状態でこの軌道４の終端部から順次蓄積される
こととなる。なお、このとき、硬貨Ｋの自重は開閉扉10
を係止している錠前部21にてエスケープレバー部材６側
に伝達されるが、その支軸6cと前記錠前作用部20から延
設された線分ｏとの間の間隔ｙが短い場合、バイモルフ
形圧電駆動素子15に加わる可動方向への力成分はきわめ
て小さいもので、これにより硬貨Ｋが軌道４内に何枚蓄
積されてもバイモルフ形圧電駆動素子15はきわめて小さ
い力でこの状態を維持することが可能である。

一方、バイモルフ形圧電駆動素子15が図中矢印ｄ方向に
変位すると、錠前機構を構成するエスケープレバー部材
６は、第２図中一点鎖線で示すように回転変位され、そ
の錠前部21が前記開閉扉10の錠前作用部20から外れるた
め、開閉扉10のロック状態が解除されてこの開閉扉10は
硬貨Ｋの自重により回動され、脱落口５が開放されて硬
貨Ｋが脱落することとなる。このとき、エスケープレバ
ー部材６は、錠前部21が開閉扉10の錠前作用部20から外
れるように回動されるとよく、これを作動させるバイモ
ルフ形圧電駆動素子15での力は僅かな力でよい。特に、
この部分での係合を外すために必要とされるのは、錠前
部21と錠前作用部20との摩擦力に打ち勝つ程度の力でよ
い。これらの部材を摩擦係数の小さな材料で形成する
程、バイモルフ形圧電駆動素子15での力は小さくてよい
ことは言うまでもない。

また、このときには、上述したように回転されるエスケ
ープレバー部材６にてその上端側に一体に形成された転
動制止ピン6bが軌道４内で後続硬貨Ｋの直前に突き出て
その転動を阻止するものである。そして、上述したよう
に最先の硬貨Ｋが脱落し、開閉扉10がねじりコイルばね
12にて初期位置すなわち脱落口５を閉塞する状態に復旧
した後、バイモルフ形圧電駆動素子15を再び矢印ｃ方向
に変位させると、開閉扉10は前述したようにエスケープ
レバー部材６の錠前部21にて再びロックされ、また転動
制止ピン6bは軌道４から退出して硬貨転動阻止状態を解
除するため、後続硬貨Ｋが転動し先頭硬貨となって蓄積
されることとなる。したがって、上述した動作を繰返す
と、硬貨Ｋを一枚づつ脱落させて収容処理することがで
きる。

なお、上述したエスケープレバー部材６の錠前部21、開
閉扉10の錠前作用部20、さらに転動制止ピン6b等の部分
は、バイモルフ形圧電駆動素子15を変位させる際に摩擦
力負荷となるため、各種合成樹脂材等といった潤滑性材
料にて形成するとよいものである。

そして、上述した構成による錠前式硬貨処理装置によれ
ば、脱落口開閉扉機構（開閉扉10）を錠前機構（エスケ
ープレバー部材６）と同一の軌道板11b側に設けるとと
もに、開閉扉10の回転軸10aを介して硬貨作用部10bの反
対側に錠前作用部20を設け、かつこの錠前作用部20を錠
前機構としてのエスケープレバー部材６の錠前部21でロ
ックするようにしたものであるため、硬貨処理機構を構
成する各構成部品を軌道の片側に集約して配設すること
ができることから、本実施例で示すように複数の硬貨軌
道および硬貨処理機構を並設する場合にあってもこれら
を相互に干渉させることなく密着して実装することがで
き、これにより装置全体の小型、薄型化を図ることも可
能となるで、その利点は大きい。

第３図および第４図は本発明の別の実施例を示すもので
あり、開閉扉10、エスケープレバー部材６の形状および
これに対するバイモルフ形圧電駆動素子15に取付け方向
を、上述した実施例と異ならしめたもので、その動作等
は上述した実施例と同様であり、同一または相当する部
分に同一番号を付して具体的な説明は省略する。

第５図および第６図は本発明に係る錠前式硬貨処理装置
を硬貨返却機構部30に適用した場合の実施例であり、こ
れらの図において、符号31はバイモルフ形圧電駆動素子
15からの駆動力にて回転変位され、その先端の錠前部21
を返却扉８の錠前作用部20に係合、離脱させ、そのロッ
クまたはロック解除を行なう回転型錠前レバーで、その
動作等は前述した実施例と略同様で、容易に理解されよ
う。ここで、図中32は返却扉８において前記錠前作用部
20とは支軸8aを介して反対側に形成され前記硬貨軌道４
の終端部開口を閉塞する硬貨作用部、33はこの返却扉８
を弱い付勢力にて閉方向に付勢するねじりコイルばね、
34は前記錠前レバー31の回動範囲を規制するストッパで
ある。そして、それ以外の各部には前述した実施例と同
一番号を付してその詳細な説明は省略する。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由であ
る。たとえば上述した錠前機構を駆動するアクチュエー
タとしては、上述した実施例で説明したようにバイモル
フ形圧電駆動素子を用いるのが最も効果的であるが、本
発明はこれに限定されず、このアクチュエータとして電
磁マグネットを用いてもよいものである。この場合で
も、硬貨を直接マグネットで駆動する従来構成に比べそ
の発生力がきわめて小さな小型で安価なマグネットを用
いることができることは、その構成から容易に理解され
よう。

また、本発明に係る装置は、上述した硬貨収納、返却処
理を行なう場合において特に効果的であるが、勿論他の
硬貨処理部に適用してもよいものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る錠前式硬貨処理装置に
よれば、硬貨脱落口を開閉する硬貨作用部と回転軸を介
してその反対側の作用端に錠前作用部とを有しかつ常時
は脱落口を閉じ硬貨の自重によって開くように扉復旧機
構により付勢されている脱落口開閉扉機構と、その閉状
態時にこれを保持すべく錠前作用部の回転を制止する錠
前部を有しアクチュエータにより選択的に作動される回
転形錠前機構とを備え、それぞれの回転軸を、硬貨軌道
を構成する一方の軌道板側に設けるようにしたので、簡
単な構成であるにもかかわらず、硬貨処理機構を構成す
る各構成部品が軌道の片側に集約され、複数の処理機構
を干渉させることなく密着して実装することができ、こ
れにより装置全体の小型、薄型化を図ることができると
いう優れた効果を奏する。

また、本発明によれば、回転形錠前機構を、脱落口開閉
扉機構の錠前作用部の回動方向と略直交する方向に回動
するように構成したので、錠前部を錠前作用部から簡単
にしかも僅かな力で外すことができ、硬貨処理にあたっ
てのアクチュエータの低駆動力化（低電力化）、さらに
その小型化を達成することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る錠前式硬貨処理装置
を硬貨収納機構部に適用した一実施例を示す概略正面図
およびその要部側面図、第３図および第４図はその変形
例を示す概略正面図および要部側面図、第５図および第
６図は本発明を硬貨返却機構部に適用した別の実施例を
示す概略斜視図およびその動作説明図、第７図（ａ），
（ｂ）は従来例を示す概略斜視図およびその要部平面
図、第８図（ａ），（ｂ）は従来例を示す概略正面図お
よびその要部側面図である。 ２……硬貨処理装置における硬貨収納機構部、３……コ
インレール、４（4A,4B,4C）……硬貨蓄積軌道、５……
硬貨脱落口、６……エスケープレバー部材（回転形錠前
機構）、6b……後続硬貨転動制止ピン、6c……支軸、８
……硬貨返却機構部の返却扉、8a……支軸（回転軸）、
10……開閉板、10a……支軸（回転軸）、10b……硬貨作
用部、11a,11b……軌道板、12……ねじりコイルばね
（扉復旧機構）、14……係合部、15……バイモルフ形圧
電駆動素子（アクチュエータ）、20……錠前作用部、21
……錠前部、30……硬貨返却機構部、31……回転型錠前
レバー、32……硬貨作用部、33……ねじりコイルばね。

フロントページの続き (72)発明者 早川 冬悠 神奈川県横須賀市武１丁目2356番地 日本 電信電話公社横須賀電気通信研究所内 (72)発明者 留目 明 東京都港区南麻布５丁目10番27号 安立電 気株式会社内 (72)発明者 斉藤 秀策 東京都目黒区下目黒２丁目２番３号 株式 会社田村電機製作所内 (56)参考文献 実開 昭56−16286（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−164372（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−24315（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対向する一対の軌道板によって構成され
   る硬貨軌道の一部に設けられた硬貨脱落口と、 この硬貨脱落口を開閉する硬貨作用部を有し一方の軌道
   板の外側に第１の回転軸により回動自在に軸支されると
   ともにこの第１の回転軸を介して硬貨作用部と反対側の
   作用端に錠前作用部を有する脱落口開閉扉機構と、 常時はこの脱落口開閉扉機構を閉じるように作用すると
   ともに硬貨が前記硬貨作用部上に到達した時には硬貨の
   自重によって開く程度の付勢力を持つ扉復旧機構と、 前記脱落口開閉扉機構が閉じている時にこの状態を保持
   するように前記錠前作用部の回転を阻止する錠前部を有
   し前記一方の軌道板の外側に第２の回転軸により回動自
   在に軸支されている回転形錠前機構と、 この回転形錠前機構を作動するアクチュエータとを備
   え、 前記回転形錠前機構は、その錠前部を前記脱落口開閉扉
   機構の錠前作用部の回動方向に相対向する方向から臨ま
   せ、かつ前記アクチュエータによって前記回動方向に略
   直交する方向に回動することにより、前記錠前部を錠前
   作用部から外せるように構成されていることを特徴とす
   る錠前式硬貨処理装置。
2. 【請求項２】回転形錠前機構を駆動するアクチュエータ
   として、バイモルフ形圧電駆動素子を用いたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の錠前式硬貨処理装
   置。