JPH087142A - 硬貨貯留放出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 硬貨貯留放出機構を、硬貨(C) 貯留用の略漏
斗形状のホッパ(301) と、ホッパ(301) 底部より突出す
る回転軸(305A)の先端に固定された攪拌棒(309)と、複
数の貫通孔(303a)が形成されホッパの底部で回転軸(305
A)に同軸状に一方向クラッチ(306) を介して結合された
放出用ディスク(303) と、前記ホッパ(301) に固定され
たストッパ部材(311) と、放出用ディスクの下側で落下
硬貨を収容する硬貨載置部(310) と、放出用ディスクの
下側の押出爪(307a)を複数形成した回転自在なスクレー
パ(307) と、前記回転軸とスクレーパとを回転駆動する
反転可能なモータ(302) とを含み構成する。 【効果】 適宜、攪拌棒のみを逆方向に回転することが
可能で発生したブリッジを強力にくずし確実に解消する
ことができる。また、予備的に逆回転させれば従来のも
のに比べて攪拌能力が格段に高まりブリッジを殆ど発生
させないという顕著な効果を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道用自動精算機や券
売機等の自動販売機等に於いて用いられており、硬貨を
受け入れて釣銭用に貯めておき必要に応じて釣り銭とし
て硬貨を支払うための硬貨処理装置を構成するために必
要な硬貨貯留放出機構の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動販売機等では、料金の徴収のため、
硬貨を受け入れまた釣り銭として払い出すための硬貨処
理装置を必要とする。この硬貨処理装置は保守のため、
また汎用性を持たせるため通常ユニット化されている。
このような硬貨処理装置は例えば、本出願人により特願
平６−５８１４４号として提案されている「明細票発行
機能付券売機」にても、当該提案装置を構成する硬貨処
理ユニットとして開示されている。本発明は、こうした
硬貨処理装置を構成する部分でありホッパ部に硬貨を貯
留し、必要に応じて一枚ずつ放出する硬貨貯留放出機構
部の改良に関するものである。以下、従来の硬貨貯留放
出機構部をこれを使用した硬貨処理装置の概略とともに
説明する。

【０００３】先ず、硬貨処理装置の概略について説明す
ると、この種の硬貨処理装置（ユニット）は、一般に対
となる貨幣処理ユニットとともに自動販売機等の本体内
に、他の部分例えば券売機であれば発券ユニット、カー
ド処理ユニット等と一緒に収容される。図３は、券売機
(1) に収容された状態での硬貨処理装置の一例(100) を
示す概略断面図である。同図は主として硬貨の入出りと
内部の経路を示す部分を示しており、周知の駆動モータ
や内部支持構造等については一切省略されている。

【０００４】硬貨処理装置は、販売機等の前面操作面(1
a)に硬貨等受け入れのために開口している硬貨投入口(1
b)と硬貨返却口(1c)につながっており、硬貨投入口(1b)
に直ぐ続く位置に投入部(2) が設けられている。硬貨
投入口(1b)の奥には投入部(2) が設けられている。投入
部(2) の下方部には、硬貨間隔規制機構(200) が配置さ
れ、一度に複数枚投入された硬貨を一定の間隔にして後
続する硬貨識別器(3)に送り出す。

【０００５】硬貨識別器(3）は、流入してくる硬貨を一
枚づつ受け入れ、当該硬貨処理装置(100) が扱う硬貨の
種類のどれであるかを判別した後、搬送溝(4) に沿って
奥へと送り出す。搬送溝(4) の経路上には硬貨の種類に
対応した振分部材(5A,5B,5C)が順に配置されていて、各
振分部材毎に下方の対応位置に受け筒(6A,6B,6C)が設け
られている。振分部材(5A,5B,5C)は前記硬貨識別器(3)
が判定する硬貨の種類に応じて対応付けられており、通
常は搬送溝(4) の一部を形成していて振分指令が無けれ
ばそのまま硬貨を奥に通過させるが、対応した種類の硬
貨が到達するタイミングに同期して送られる振分指令に
より振り子動作（微回転）して、搬送溝(4) をこの部位
で不連続にして硬貨を下方の対応する受け筒(6A,6B,6C)
内に落下させる。硬貨は、そのまま落下し或いは適宜ガ
イド部材に案内されて各受け筒ごとに対応付け設けられ
た夫々の硬貨貯留放出機構(300A,300B,300C)内に溜ま
る。また、前記搬送溝(4) は更に奥で下方に開口してい
て振分部材(5A,5B,5C)に対応せず、そのまま通過してき
た所定金種の硬貨は開口部より落下し受け筒(6D)を経て
硬貨貯留放出機構(300D)に貯留される。

【０００６】本発明は、上記硬貨貯留放出機構（釣銭保
留部）の改良に係る。この硬貨貯留放出機構(300A,300
B,300C,300D) に貯留された硬貨は、必要に応じて釣銭
として使用される。即ち、制御部で演算し決定された払
い戻し金額（釣銭）に応じて、必要な金種と個数が決め
られ、各金種に対応する硬貨を保留する硬貨貯留放出機
構(300A,300B,300C,300D) に対して夫々必要枚数の硬貨
放出指令が送出される。対応して各硬貨貯留放出機構よ
り指令枚数分の硬貨が一枚ずつ主搬送ベルト(9)上に放
出される（詳細については後述）。放出された硬貨は、
主搬送ベルト(9)により硬貨返却皿(11)へと搬送され、
客は返却口(1c)より硬貨を受け取る。なお、余剰硬貨は
金種毎に夫々設けられている貯留部(8A,8B,8C,8D) に適
宜回収される。以上、先ず本発明に関連する硬貨処理装
置の概略について述べた。

【０００７】上述したように、硬貨処理装置では投入さ
れた硬貨を分類し硬貨貯留放出機構に蓄積保管していて
釣り銭として利用するために硬貨を１枚単位で放出する
ことができようになっている。なお、余剰硬貨は下方に
設けられた貯留部(8A 〜8D)に個々に回収する。この部
分については、例えば本出願人による特願平４−３６０
６０６号の提案、「硬貨回収処理装置の硬貨回収方法」
中でも同種の装置が開示されている。本発明は、このよ
うな硬貨貯留放出機構（ホッパ部）の改良に係る。以
下、更に上述の従来の硬貨貯留放出機構について構成と
動作について詳述する。

【０００８】図４は、従来の硬貨貯留放出機構(300')の
一例を１金種分についてより詳細に示した一部断面側面
図、図５はその上面図である。硬貨貯留放出機構(300')
の一例を１金種分についてより詳細に示した一部断面側
面図、図５はその上面図である。硬貨貯留放出機構(30
0') は、硬貨処理装置(100) の筐体に適宜固定された支
持板(308) と、この支持板(308) の上部に固定された上
下に開口するすりばち状のホッパ(301) と、ホッパ(30
1) の底部に位置し回転軸(305A)中間部に取り付けられ
た放出用ディスク(303) 、回転軸(305A)上端部に取り付
けられた攪拌棒(309) 、放出用ディスク(303) の下方に
位置し回転軸(305B)に取り付けられたスクレーパ(307)
、支持板(308) の下方に取付られ前記２つの回転軸(30
5A,305B) を同期して回転させるカプリング（ギヤ減速
機構）(304) 、このカプリング(304) を駆動する反転可
能なモータ(302) 等を有している。

【０００９】前記ホッパ(301) の底部に配置され下方か
ら延出する回転軸(305A)に結合された硬貨送出用の放出
用ディスク(303) には、取扱う硬貨より僅かに大きい径
の貫通孔(303a)が角度均等に５個設けられている。前記
放出用ディスク(303) のすぐ下側で前記支持板(308) 上
面にはガイド板(310) が固定されている。この受板(31
0) は、前記各貫通孔(303a)の円移動経路上に一か所、
貫通孔(303a)より広く一部を切り欠いて切り欠き部を形
成して硬貨載置部(312) を設けてあり貫通孔(303a)に入
った硬貨は、切り欠き部までくると落下して支持板(30
8) 上に載置されるようになっている。

【００１０】また、放出用ディスク(303) と支持板(30
8) との間には下方から延出する回転軸(305B)に結合さ
れたスクレーパ(307) が配置されている。このスクレー
パ(307) は、周に沿って前記貫通孔の個数に呼応して５
個の押出爪(307a)が形成されており、スクレーパ(307)
が回転すると各押出爪(307a)は前記硬貨載置部(312) を
通って円弧を描き移動するようになっている。これによ
り、硬貨載置部(312) にある硬貨は、ガイド板(310) の
切り欠き部側面にガイドされて外部へ放出される。

【００１１】前記回転軸(305A)はホッパ中まで延出して
おり、上端には攪拌棒(309) が傾いて取り付けられてい
て、前記放出用ディスク(303) と一体になって回るよう
になっている。この攪拌棒(309) は貯留された硬貨を攪
拌することで、硬貨がホッパ内で偏在したり多数の硬貨
同士が密集してホッパの周部から一種のアーチを形成し
一定形状を保って下方に落下しなくなる、いわゆる「ブ
リッジ」を形成して硬貨放出ができない自体を防止する
ために設けられている。

【００１２】また、支持板(308) の表面にはスクレーパ
(307) が硬貨を放出する際にパルス状の硬貨検知信号を
出力する硬貨検知手段（図示せず）が設けられている。
硬貨検出手段は、フォトセンサを用いて硬貨が光路をよ
ぎるのを検出するもの、硬貨が一定部位を通過する間だ
け機械的にマイクロスイッチをＯＮするもの等を用いる
ことができる。硬貨検出手段の出力は、硬貨処理装置(1
00) の制御部（図示せず）に入力されている。なお、こ
の制御部は前記モータ(302) のＯＮ／ＯＦＦを回転方向
を含めて制御する。

【００１３】この他、放出用ディスク(303) の上部に位
置しホッパ(301) に固着されたストッパ部材(311) が設
けられている。このストッパ部材(311) の先端部は放出
用ディスク(303) に向け垂直に下降する大略ｂ字形に形
成されていて、この先端部でホッパ下部にて周回する硬
貨(C) の移動を阻止し径方向及び周方向に関して一定位
置に保つ。従って、阻止され静止した硬貨は、この位置
まで周回してきた放出用ディスク(303) の貫通穴(303a)
に嵌まり込み周回移動し前記切り欠き部までくると下方
に落下して貫通孔(303a)を通り抜けるようになってい
る。

【００１４】上述装置の動作を説明すると、ホッパ(30
1) に供給・貯留された硬貨を払い出す或いは回収する
旨の指令を制御部から受けると、モータ(302) が起動
し、放出用ディスク(303) が図５では反時計回り（矢印
Ｆ）方向へ回転し、これと同期してスクレーパ(307) が
時計回り（符号Ｆ´）方向へ回転する。この回転の間に
は放出用ディスク(303) と同じ回転軸(305A)に固定され
突出している攪拌棒(309) が回転しホッパ内の硬貨(C)
にブリッジが生じるのを防止するためにホッパ内を攪拌
する。

【００１５】上述回転によって、放出用ディスク(303)
が１／５回転する毎に、１枚の硬貨が貫通孔(303a)より
下方に落下して支持板上の硬貨載置部(312) に載り、こ
の硬貨をスクレーパ(307) が押出爪(307a)により押し出
して主搬送ベルト(9) 上に落下させる（放出）。押し出
し時には、硬貨が硬貨検知手段を動作させ放出枚数が計
数される。上述回転動作は払い出しの場合には、払い出
し枚数に応じた硬貨が放出されるまで続いて停止する。
また、回収の場合には、予定数の硬貨が放出され回収さ
れるまで回転が続く。主搬送ベルト(9) は返却部の硬貨
返却皿(11)に向かって送られており、放出された硬貨
は、利用客への釣銭として硬貨返却皿(11)内に送り込ま
れる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな硬貨貯留放出機構では、ホッパ部に通常は多量の硬
貨が貯留されていて、個々の硬貨は重力により下方に向
かおうとしている。そして、ホッパの形状は「じょうご
型」で下に向かうほど断面積が小さくなっているので、
各硬貨の下方への美上述微少移動に伴って硬貨群によっ
て側壁へとアーチが掛かってしまい上方の硬貨を支えて
下部が空洞となるいわゆるブリッジ現象が発生し、硬貨
放出機能が阻害される慮がある。

【００１７】このブリッジ形成を防止するために、従来
の硬貨処理ユニットにおける硬貨貯留放出機構において
も、上述したように攪拌棒が備えられており、放出動作
に伴って貯留されている硬貨群を掻き回すようになって
いる。なお、定期的に或いはブリッジが生じた場合等に
随時攪拌棒を正回転させる機能を付加したものも知られ
ている。この回転する攪拌棒は、殆どのホッパ部に採用
されておりブリッジの発生頻度を低くするのに一定の効
果をあげている実績ある機構である。

【００１８】しかし、従来の攪拌棒は放出用ディスクに
固定されており、放出用ディスクは逆回転をせず、また
一定回転速度であるから攪拌棒も常に同一方向に定速度
で回る結果、硬貨に及ぼす効果も略一定である。このた
め上述したブリッジが発生してしまう場合もあり、ブリ
ッジ発生を完全に抑えるには到っていない。

【００１９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、攪拌棒によるホッパ内での貯留硬貨のブリッ
ジ発生を抑制する効果を従来のものに比べて一段と高め
て、殆ど硬貨ブリッジを発生させることが無いホッパ部
を備えた硬貨処理ユニットを提案することを目的として
いる。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明では硬貨貯留放出機構を、同一種類の硬貨
(C) を貯留する略漏斗形状のホッパ(301) と、前記ホッ
パ(301) の底部に配置され硬貨(C) が１枚ずつ嵌まり込
む複数の貫通孔(303a)が形成されており、下方よりホッ
パ(301) 内に突出する回転軸(305A)に同軸状に一方向ク
ラッチ(306) を介して結合された円形の放出用ディスク
(303) と、前記回転軸(305A)の先端に傾斜して固定され
た攪拌棒(309) と、前記ホッパ(301) に固定され先端が
前記貫通孔(303a)の回転軌道上部に位置するストッパ部
材(311) と、前記放出用ディスク(303) の下側に配置さ
れ硬貨が落下し収容される硬貨載置部(312) と、前記放
出用ディスク(303) の下側に配置され外周に前記硬貨載
置部(312) を通り硬貨(C) を外部へ押し出す押出爪(307
a)を複数形成した回転自在なスクレーパ(307) と、前記
回転軸(305A)と前記スクレーパ(307) とを正方向及び逆
方向に回転駆動するモータ(302) とを含み構成する。

【００２１】

【作用】本発明では、モータ(302) が回転軸(305A)を正
方向に駆動すると回転軸の回転が一方向クラッチ(306)
を介して放出用ディスク(303) に伝わり、従来と同様に
放出用ディスク(303) と回転軸(305A)の先端の攪拌棒(3
09) が一体となって回転する。この時、スクレーパ(30
7) も同期して回転する。これにより、周知のように硬
貨の放出動作と同時にブリッジ防止のため硬貨攪拌動作
を行う。しかし、それでもブリッジが発生した場合に
は、これを適宜手段で検出し対応して、モータ(302) を
制御して逆方向に回転させる。これにより、ホッパ内の
硬貨に定常状態と逆向きの作用を及ぼし有効・強力にブ
リッジ状態を解消する。なお、この逆方向の回転は一方
向クラッチ(303) が放出用ディスク(303) に伝えないの
で、各部に悪影響を与えることがない。この他、逆回転
を適当な周期で予防的に行うように制御しても良い。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき図面に沿って
詳細に説明する。図１乃至図２は、本発明の一実施例で
ある硬貨貯留放出機構(300) を示す夫々一部断面側面図
及び一部切り欠き上面図である。図示実施例の硬貨貯留
放出機構(300) は、全体の概略構成等は先に図４及び図
５で説明した従来の硬貨貯留放出機構とほぼ同様である
が、特に攪拌棒(309) と連結されモータ(302) により回
転駆動される回転軸(305A) から一方向クラッチ(306)
を介して放出用ディスク(303) を回転駆動するようにな
っている点が大きく異なる。

【００２３】即ち、図１に良く表れているように、モー
タ(302) により、カプリング(304)（減速器）を介して
回転運動する回転軸(305A)の先端は、１方向クラッチ(3
06)の中心部を、従って放出用ディスク(303) の中心部
を抜けてホッパ(301) 内に突出しており、この先端に攪
拌棒(309) が固定されている。そして、この回転軸(305
A)の中程に同軸状の一方向クラッチ(306) の内周部材が
取り付けられており、一方向クラッチ(306) の外周部材
に放出用ディスク(303) がホッパの底部に位置するよう
に固定されている。この一方向クラッチ(306)の存在に
より、回転軸(305A)従って攪拌棒(309) は正逆両方向に
回転するが、放出用ディスク(303) を正規の放出動作を
行う正方向にのみ回転させることしかできず、逆方向に
回転しても放出用ディスク(303) は動かず、攪拌棒(30
9) のみが逆回転し逆方向に攪拌を行うことになる。

【００２４】上述した以外の部分についての実施例の構
成は、既述した図４及び図５で示し既述した従来のもの
と全く同様であるから説明は省略する。結局、実施例の
硬貨貯留放出機構(300) は、同一種類の硬貨(C) を貯留
する略漏斗形状のホッパ(301) と、前記ホッパ(301) の
底部に配置され硬貨(C) が１枚ずつ嵌まり込む複数の円
形の貫通孔(303a)が形成されており、下方よりホッパ(3
01) 内に突出する回転軸(305A)に同軸状に一方向クラッ
チ(306) を介して結合された円形の放出用ディスク(30
3) と、前記回転軸(305A)の先端に傾斜して固定された
攪拌棒(309) と、前記ホッパ(301) に固定され先端が前
記貫通孔(303a)の回転軌道上部に位置するストッパ部材
(311) と、前記放出用ディスク(303) の下側に配置され
硬貨が落下し収容される硬貨載置部(312) と、前記放出
用ディスク(303) の下側に配置され外周に前記硬貨載置
部(312) を通り硬貨(C) を外部へ押し出す押出爪(307a)
を複数形成した回転自在なスクレーパ(307) と、前記回
転軸(305A)と前記スクレーパ(307) とを正方向及び逆方
向に回転駆動するモータ(302)とを含み構成されてい
る。

【００２５】次に、実施例の硬貨貯留放出機構の作用を
説明する。モータ(302) が回転軸(305A)を正方向に回転
させると、この回転は一方向クラッチ(306) により放出
用ディスク(303) に伝えられ、従来と同様に放出用ディ
スク(303) と回転軸(305A)の先端の攪拌棒(309) が一体
となって正方向（矢印Ｆ方向）に回転する。また、スク
レーパ(307) も正方向（矢印Ｆ´方向）に回転して、周
知のように硬貨の放出動作を行う。

【００２６】即ち、ホッパ内に貯留された硬貨は、スト
ッパ(311) により１枚ずつ貫通孔(303a)の軌道に沿って
位置を揃えられて停止し、下部を通過しようとする貫通
孔(303a)に嵌まり込む。嵌まり込んだ硬貨は、貫通孔(3
03a)とともに移動してガイド板(310) の切欠き部の上ま
でくると落下し硬貨載置部(312) （支持板上）に載る。
次いで、スクレーパ(307) の放出用の押出爪(307a)の一
つがこの硬貨を外方に放出する。この時、硬貨検出手段
（図示なし）により放出枚数が計数される。なお、同時
に攪拌棒(309) も回転してブリッジ発生防止のため硬貨
攪拌動作をする。

【００２７】実施例においても従前の機構と同様に、攪
拌棒(309) の効果によりある程度ブリッジの発生は抑制
されるようになっている。しかし、それでも一定方向・
一定回転速度の動作が続くとブリッジが発生する。この
時に実施例の機構は本発明固有の動作をする。即ち、実
施例でもブリッジが発生した場合には硬貨検出手段より
硬貨検知出力が得られないことからこれを検知するよう
になっていて、制御部では対応してモータ(302) を逆方
向に回転させる。

【００２８】これにより、回転軸(305A)と攪拌棒(309)
のみが逆回転して（矢印Ｒ方向）ホッパ(301) 内のブリ
ッジした硬貨に定常状態と逆向きの作用を及ぼし有効に
ブリッジ状態をくずして解消する。なお、この逆回転時
には一方向クラッチ(303) が回転軸(305A)の回転を放出
用ディスク(303) に伝えないので、放出用ディスク(30
3) は停止しており、機構各部やその機能に悪影響を与
えることがない。上記のように逆回転動作をブリッジ発
生に対応して行うようにする他にも適当な頻度（周期）
で待機時等を利用して予防的に行うように各部を制御す
るようにしても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の硬貨貯留放
出機構は、略漏斗形状のホッパと、ホッパ内のストッパ
部材・攪拌棒と、貫通孔を複数有し前記ホッパの底部に
配置され前記攪拌棒の回転軸に同軸状に一方向クラッチ
を介して結合された円形の放出用ディスクと、前記放出
用ディスクの下側に配置され外周に硬貨載置部にある硬
貨を押し出す押出爪を複数形成した回転自在なスクレー
パと、前記回転軸と前記スクレーパとを回転駆動する反
転可能なモータとを含み構成されているから、適宜、攪
拌棒のみを逆方向に回転することが可能で発生したブリ
ッジを強力にくずし確実に解消することができる。予備
的に逆回転させれば攪拌能力が高まる結果、硬貨を貯留
するホッパ内で発生するブリッジを防止する能力が従来
のものに比べて格段に高く、ブリッジの発生が殆どない
という顕著な効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例の硬貨貯留放出機構を示す一部
断面側面図である。

【図２】図１に対応する一部切り欠き上面図である。

【図３】本発明に係る硬貨処理装置の概略構成を示す側
面図である。

【図４】従来の硬貨貯留放出機構を示す一部断面側面図
である。

【図５】図４に対応する一部切り欠き上面図である。

【符号の説明】

(301) ホッパ (302) モータ (303) 放出用ディスク (303a) 貫通孔 (305A) 回転軸 (306) 一方向クラッチ (307) スクレーパ (307a) 押出爪 (309) 攪拌棒 (311) ストッパ部材 (312) 硬貨載置部 (C) 硬貨

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一種類の硬貨(C) を貯留する略漏斗形
   状のホッパ(301) と、 前記ホッパ(301) の底部に配置され硬貨(C) が１枚ずつ
   嵌まり込む複数の貫通孔(303a)が形成されており、下方
   よりホッパ(301) 内に突出する回転軸(305A)に同軸状に
   一方向クラッチ(306) を介して結合された円形の放出用
   ディスク(303)と、 前記回転軸(305A)の先端に傾斜して固定された攪拌棒(3
   09) と、 前記ホッパ(301) に固定され先端が前記貫通孔(303a)の
   回転軌道上部に位置するストッパ部材(311) と、 前記放出用ディスク(303) の下側に配置され硬貨が落下
   し収容される硬貨載置部(312) と、 前記放出用ディスク(303) の下側に配置され外周に前記
   硬貨載置部(312) を通り硬貨(C) を外部へ押し出す押出
   爪(307a)を複数形成した回転自在なスクレーパ(307)
   と、 前記回転軸(305A)と前記スクレーパ(307) とを正方向及
   び逆方向に回転駆動するモータ(302) とを具備した硬貨
   貯留放出機構。