(57)【要約】【課題】コイン判別装置において、コイン種をその外径で判別するものとしたうえで、その小型化が図れ、構造簡潔であり、またこれを貯金箱などとして採用するうえで貯金箱の外形デザインに制約が生じることがないようにする。【解決手段】一端側を投入口２０とし他端側を吐出口２１とするシュート部１０に対し、このシュート部１０内へ通過させるコイン３の外径差からコイン３を判別する外径選別手段９が設けられたものとした。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側を投入口（２０）とし他端側を吐出口（２１）とするシュート部（１０）に対し、このシュート部（１０）内へ通過させるコイン（３）の外径差からコイン（３）を判別する外径選別手段（９）が設けられていることを特徴とするコイン判別装置。
【請求項２】
前記シュート部（１０）がコイン（３）の通過方向を鉛直方向に向けて設けられていることを特徴とする請求項１記載のコイン判別装置。
【請求項３】
前記外径選別手段（９）は、径大コイン（３）と径小コイン（３）との比較において径大コイン（３）の外周部には係合してシュート部（１０）を通過不能にさせるが径小コイン（３）の外周部には非係合のまま通過させるゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）と、このゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）で停止したコイン（３）を検出するコイン検出部（２２）と、必要に応じて上記ゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）とコイン（３）との係合を解除させることによりコイン（３）をシュート部（１０）の吐出口（２１）へ通すストッパ外し機構（３０）とを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のコイン判別装置。
【請求項４】
前記外径選別手段（９）において、ゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）及びコイン検出部（２２）はコイン種のうちの最小コイン（３）を除くコインサイズ種と同数だけ設けられていると共に、これら複数のゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）及びコイン検出部（２２）がシュート部（１０）の投入口（２０）から吐出口（２１）へ向けて順番に、対象とするコインサイズの径大なものから径小なものへと並べられ、更にこのシュート部（１０）の最も吐出口（２１）に近い部位には最小コイン（３）の外周部に係合してシュート部（１０）を通過不能にさせる最終ゲートストッパ（１７Ｆ）とこの最終ゲートストッパ（１７Ｆ）で停止した最小コイン（３）を検出する最終コイン検出部（２２）とが設けられていることを特徴とする請求項３記載のコイン判別装置。
【請求項５】
前記外径選別手段（９）のストッパ外し機構（３０）は、ゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）（１７Ｆ）とこのゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）（１７Ｆ）に係合して停止したコイン（３）とをコイン（３）の肉厚方向に沿って相対的に移動させることでこれらゲートストッパ（１７Ａ〜１７Ｅ）（１７Ｆ）とコイン（３）との係合状態を外し、もってコイン（３）をシュート部（１０）に沿って通過可能な状態にさせる構造であることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のコイン判別装置。
【請求項６】
入金口部（４）とこの入金口部（４）に連通するコインケース（５）とを有する貯金箱において、
入金口部（４）とコインケース（５）との間に請求項１乃至請求項５のいずれかに記載されたコイン判別装置（１）がその投入口（２０）を入金口部（４）側へ向け吐出口（２１）をコインケース（５）へ向けた状態で組み込まれ、入金口部（４）から投入されたコイン（３）がコイン判別装置（１）のシュート部（１０）内を通過後にコインケース（５）内へ送られる間に貯金額の管理が可能になっていることを特徴とする貯金箱。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コイン判別装置及び貯金箱に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コイン（硬貨など）をその外径ごとに自動的に篩い分けるための選別機構として、コインを転がすコイン通路の側壁にコインサイズに応じて開口大きさの異なる倒れ込み孔を並設した「振り落とし方式（実開昭５２−５４６８３号公報、実開昭５７−１９８６７１号公報等参照）や、また更に原始的な方式としてはコイン通路の底にコインサイズに応じて開口長の異なる落下孔を並設した「落とし穴方式」が知られている。
【０００３】
ところで、このようなコイン選別機構を原理的に利用した貯金箱の開発も進められており、このなかには、コインを入れるとこのコインの額をその外径から自動的に判別し、これを例えば貯金額の合計として音声で知らせるようになった貯金箱が知られている（例えば実開平６−３１５２１号公報等参照）。
このような貯金箱では、上記したような振り落とし方式や落とし穴方式とは異なり、コインを単に物理的に選別するだけでは不十分であるから、例えばコイン通路に対し、コインの上端外周部に係合可能となる係止突起を設けておき、この係止突起に引っかかって停止したコインをセンサで検出し、このセンサからの出力に応じてコインの額を判別するといったコイン種判別機能（実開昭６３−２４６７２号公報等参照）が付加されることになる。
【０００４】
勿論、この場合、係止突起はコインサイズ種に応じた数だけ設けられており、またそれぞれ設ける高さを異ならせつつ（徐々に低くしつつ）、コイン通路に沿って配置されている。
また、係止突起にコインが引っかかって停止したままでは貯金箱にはならないので、コインの金額を判別した後にコイン通路の底板を開いてコインをその下方に設けたコインケース（５）へと落下させる構造になっていた。すなわち、コインをその外径によって物理的に選別する点、及びコイン通路の底板を開いてコインを落下させる点で、落とし穴方式等の原理を利用していると言うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のコイン種判別機能（実開昭６３−２４６７２号公報等参照）において、コイン通路は、コインを転がすために底板を斜めに傾斜させたものとして形成する必要がある。
また、このコイン通路の下方に設けるコインケースは、コイン通路において係止突起が設けられる全領域にわたるように、コイン通路の長さ方向に長い形状としておく必要がある。
【０００６】
その結果、このコイン種判別機能を採用するためには、幅方向においてコイン径の個数倍を超えた大きなスペースが必要になるということである。すなわち、このコイン種判別機能を付加した貯金箱として、かなりの大型化に繋がり、また貯金箱の外形としてある程度、デザイン的な制約（横長形状とする必要が生じる）を受けることになっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、コイン種をその外径で判別するものとしたうえで、その小型化が図れ、構造簡潔であり、またこれを貯金箱などとして採用するうえで貯金箱の外形デザインに制約が生じることがないようにできるコイン判別装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また本発明は、このようなコイン判別装置を採用することにより、小型化することも可能であり、また貯金意欲を抱かせたり装飾品としての機能を持たせたりするといったデザイン面での自由度を持たせられるようにした貯金箱を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
すなわち、本発明に係るコイン判別装置１は、一端側を投入口２０とし他端側を吐出口２１とするシュート部１０に対し、このシュート部１０内へ通過させるコイン３の外径差からコイン３を判別する外径選別手段９が設けられている。
このようにシュート部１０は、その一端側が投入口２０であり他端側が吐出口２１となっているものであり、これを直線的に使用することができるものである。そのため、装置としての小型化が図れることになる。
【０００９】
また、このシュート部１０は、コイン３の通過方向を鉛直方向に向けて設けることができ、これによって貯金箱２への採用時に、貯金箱としてそのデザイン面での自由度や小型化等を図ることも可能となる。
上記した外径選別手段９は、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅとコイン検出部２２とを有したものとすることができる。
またこの外径選別手段９は、ストッパ外し機構３０を有したものとなっている。
【００１０】
径大コイン３とこれよりも径小な径小コイン３との二種のコイン３があるものと仮定して説明すると、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅは、径大コイン３の外周部には係合してシュート部１０を通過不能にさせるが径小コイン３の外周部には非係合のまま通過させるように設けられたものである。
またコイン検出部２２は、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅで停止したコイン３（即ち、径大コイン３）を検出するためのものである。
そのため、シュート部１０へコイン３が投入された後、コイン検出部２２が所定時間内にコイン３を検出するか否かによって、シュート部１０へ投入されたコイン３の種類を判別することができる。
【００１１】
ストッパ外し機構３０は、必要に応じてゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅとコイン３との係合を解除させるようにしたものであり、これによってコイン３をシュート部１０の吐出口２１へ通すようにしている。
このような外径選別手段９において、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅ及びコイン検出部２２は、コイン種のうちの最小コイン３を除くコインサイズ種と同数だけ設けておけばよい。
この場合、これら複数のゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅ及びコイン検出部２２は、シュート部１０の投入口２０から吐出口２１へ向けて順番に、対象とするコインサイズの径大なものから径小なものへと並べるものとする。
【００１２】
そして、このシュート部１０の最も吐出口２１に近い部位には、最小コイン３の外周部に係合してシュート部１０を通過不能にさせる最終ゲートストッパ１７Ｆと、この最終ゲートストッパ１７Ｆで停止した最小コイン３を検出する最終コイン検出部２２とを設けておく。
このストッパ外し機構３０としての具体的な構造は、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆとこのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆに係合して停止したコイン３とをコイン３の肉厚方向に沿って相対的に移動させることでゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆとコイン３との係合状態を外し、コイン３をシュート部１０に沿って通過可能な状態にさせるものとすればよい。
【００１３】
一方、本発明に係る貯金箱２は、入金口部４とこの入金口部４に連通するコインケース５とを有しており、これら入金口部４とコインケース５との間に、本発明に係るコイン判別装置１がその投入口２０を入金口部４側へ向け吐出口２１をコインケース５へ向けた状態で組み込まれたものである。
この構成により、入金口部４から投入されたコイン３がコイン判別装置１のシュート部１０内を通過後にコインケース５内へ送られるようになり、この間に、貯金額の管理が可能になっている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図３乃至図５は、本発明に係るコイン判別装置１の一実施形態を示したものであり、図２はこのコイン判別装置１の構成に使用されるシュート部１０の分解図であり、更に図１及び図６はこのシュート部１０に使用されるコイン保留板１３を示している。
また、図７及び図８はこのコイン判別装置１を採用して組み立てた本発明に係る貯金箱２を示している。
【００１５】
図７及び図８で示した貯金箱２は招き猫をかたどったものとしてあり、この招き猫の頭頂部から少し後の部分にコイン３用の入金口部４が設けられ、またこの入金口部４の真下部であって招き猫の腹部に相当する部分の内部に、入金口部４に連通するコインケース５が設けられている。
そして、これら入金口部４とコインケース５との上下間に、招き猫の頭部を貫通するような縦置き状態で本発明に係るコイン判別装置１が設けられている。
このように、本発明に係るコイン判別装置１は縦置き状態で使用することが可能であり、従って、入金口部４からコインケース５へと投入されるコイン３は、途中、このコイン判別装置１内を鉛直方向に通過するようになっている。そして、このコイン判別装置１内をコイン３が通過する間に、コインケース５内に溜まる貯金額の管理が可能になっている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、本発明に係るコイン判別装置１は、外径選別手段９付きのシュート部１０を有したものである。
このシュート部１０は、縦方向の前後で二分割可能となった前部半ケース１１と後部半ケース１２とを有し、またこれら前後両ケース１１，１２の相互間に挟まれるコイン保留板１３を有している（図３乃至図５参照）。
図１及び図６に示すように、コイン保留板１３は、その基板（本体）となる立板部１４の幅方向両側に、後部半ケース１２へ向けて突出するリブ１５，１６が設けられたコ字状断面を呈したものである。
【００１７】
これら各リブ１５，１６の突出高さは、コイン３の肉厚に比して同等以上となっている。これにより、このコイン保留板１３と後部半ケース１２との間でコイン通路１０ａが形成されるようになっている。
このシュート部１０に対して設けられた外径選別手段９は、このコイン通路１０ａを外径の異なる種々のコイン３（３Ａ〜３Ｆ）が通過する際に、そのコイン３の外径ごとに異なった位置で通過を邪魔して停止させ、この停止した位置付けによって金額の判別を行う構成である。
【００１８】
そこで、コイン３の通過を邪魔させるための構造として、コイン保留板１３は次のようになっている。
すなわち、一方のリブ１５はその全長にわたり同じ太さに形成されており、直線状であるのに対し、他方のリブ１６は一端側では細く、他端側へゆくにしたがって段階的に徐々に太くなるように形成され、恰も階段状となっている。
そのため、これらリブ１５，１６の相互間を繋ぐような配置となっている立板部１４は、その長手方向一端側（図１上側）では幅広となるが、他端側（図１下側）へゆくにしたがって段階的に徐々に幅狭となっている。
【００１９】
階段状とされたリブ１６において、各段差は、コイン３の外周部に係合可能なゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆとされている。この各ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆは全部で６段設けられたものとしてあるが、これはコイン３の外径種数に対応させたものである。
すなわち、現在、日本で使用される硬貨には１円硬貨、５円硬貨、１０円硬貨、５０円硬貨、１００円硬貨、５００円硬貨といった６種類があり、これらに個々のゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｅが個別に係合するようにしてある。
【００２０】
なお、日本で使用される硬貨において、その金額の高低関係と外径の大小関係とは一致しておらず、そのため各ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆの配置順に対して、これらが係合対象とする硬貨の種類は上記した金額の順番通りではない。
これらのことから、立板部１４において最も幅広となる部分に対して設けられた一番目のゲートストッパ１７Ａでは、最も径大なコイン３（３Ａ：因みに日本では５００円硬貨に相当）に対してその外周部に係合してシュート部１０を通過不能にさせるが、これより径小となる径小コイン３（３Ｂ〜３Ｆ）の外周部には非係合であり、そのまま通過させるものとなっている。
【００２１】
以下同様に、二番目のゲートストッパ１７Ｂでは、二位的に径大なコイン３（３Ｂ：因みに日本では１０円硬貨に相当）に対してその外周部に係合してシュート部１０を通過不能にさせるが、これより径小となる径小コイン３（３Ｃ〜３Ｆ）の外周部には非係合であり、そのまま通過させるものとなっている。
また、六番目のゲートストッパ１７Ｆは最終ゲートストッパとされており、最小のコイン３（３Ｆ：因みに日本では１円硬貨に相当）に対してその外周部に係合してシュート部１０を通過不能にさせるものとなっている。
【００２２】
このコイン保留板１３は、一番目のゲートストッパ１７Ａ側がシュート部１０における投入口２０へ向けられ、最終ゲートストッパ１７Ｆ側がシュート部１０における吐出口２１へ向けられるものである。
すなわち、各ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆは、シュート部１０の投入口２０から吐出口２１へ向けて順番に、対象とするコインサイズの径大なものから径小なものへと並べられていることになる。
一方、上記外径選別手段９において、シュート部１０内でコイン保留板１３の各ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆに係合して通過不能にされた（停止した）コイン３を検出するために、コイン検出部２２が設けられている。
【００２３】
このコイン検出部２２は、コイン保留板１３の立板部１４に対し、個々のゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆに対応する位置付けで設けられた透過孔２３と、前部半ケース１１に対し、コイン保留板１３の各透過孔２３に一致する位置付けで設けられた光源取付部２４と、後部半ケース１２に対し、コイン保留板１３の各透過孔２３に一致する位置付けで設けられたセンサ取付部２６とを有している。
全ての光源取付部２４にはＬＥＤ等の光源２５が取り付けられ、全てのセンサ取付部２６にはＣＤＳ等の光センサ２７が取り付けられている。
【００２４】
従って、コイン保留板１３において、どのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆにもコイン３が係合していないときには、全ての光源２５からの光が対応する透過孔２３を介して対応する光センサ２７に届くことになるし、いずれかのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆにコイン３が係合していれば、この係合位置ではコイン３によって光源２５からの光が遮られ、光センサ２７に届かないことになる。
そのため、これら光源２５の光検出信号のオンオフ状況から、どのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆに対してコイン３が係合しているかが判り、このことからその係合したコイン３の金額を判別することができるのである。
【００２５】
なお、光源２５（光源取付部２４）と光センサ２７（センサ取付部２６）との位置付けは、前部半ケース１１と後部半ケース１２との間で逆にしてもよい。また、この実施形態で使用した光センサ２７は透過型のものであるために光源２５を必要としたが、反射型の光センサを採用することも可能であり、この場合、光源はセンサ内に組み込まれることになるために不要であるし、またコイン保留板１３に対する透過孔２３の形成も不要となる。
上記した外径選別手段９としては、このようにしてコイン３の金額を判別した後、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆとコイン３との係合を解除させ、これによってコイン３をシュート部１０の吐出口２１へと通す必要があり、このために設けられているのがストッパ外し機構３０（図８参照）である。
【００２６】
このストッパ外し機構３０は、前部半ケース１１側からコイン保留板１３の立板部１４に設けられた押出口３１内へ向けて突出状に設けられた押出片３２と、コイン保留板１３を必要に応じて後部半ケース１２側から前部半ケース１１側へ移動させるためのメカ部３３とを有している。
コイン保留板１３の立板部１４に設けられた押出口３１は、全てのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆが設けられた領域にわたるように溝状に開口形成されたものであり、また押出片３２は、この押出口３１内の略全長にわたって嵌まるように板棒状に形成されたものである。
【００２７】
本実施形態において、押出片３２は、構造的及びスペース的な便宜上、前部半ケース１１の前面側からこの前部半ケース１１を貫通した状態でコイン保留板１３側へ突出するように設けられたものとしてある。
メカ部３３は、その詳細は図示省略したが、モーター駆動により歯車列やカム機構等を作動させ、もって、当初、後部半ケース１２側に偏った位置付けとなっているコイン保留板１３（図３及び図４中の実線で示した状態）を前部半ケース１１側へ近接させるように（図４中に二点鎖線で示した状態に）移動させるものとしてある。
【００２８】
この移動中にあってコイン保留板１３は、終始、前部半ケース１１や後部半ケース１２に対して面平行な状態を保持するようにしておくのが好適とされる。また、コイン保留板１３が移動後に前部半ケース１１側へ近接した状態（図４中の二点鎖線）では押出片３２が押出口３１から突出するようになるが、このとき立板部１４に対する押出片３２の突出量は、立板部１４に対するリブ１５，１６の突出量を超えたものとなるように設定されている。
そのため、コイン保留板１３において、いずれかのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆにコイン３が係合していたとすると、このコイン３は、その肉厚方向に沿いつつ押出片３２によってリブ１５，１６を超えて押し出された状態になる（このときのゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆとコイン３との動作関係は相対的なものであり実際は上記したようにコイン保留板１３側が引き方向へ動作している）。
【００２９】
従って、ゲートストッパ１７Ａ〜１７Ｆとコイン３との係合が解除されて、コイン３はシュート部１０の吐出口２１へと通されることになる。
なお、上記したメカ部３３は、例えばソレノイド（リレー）駆動などに置換することも可能である。
このような構成のコイン判別装置１は、図８に示すように、その投入口２０が貯金箱２の入金口部４側へ向けられ、吐出口２１が貯金箱２のコインケース５へ向けられた状態で、貯金箱２内に組み込まれる。
【００３０】
そのため、この貯金箱２に対し、入金口部４からコイン３を投入すると、このコイン３は、コインケース５へ向けて落ちてゆく途中でコイン判別装置１内を鉛直方向に通過し、このコイン判別装置１内でコイン３の金額が判別されるようになる。
そして、このコイン判別装置１を抜けたコイン３はコインケース５内へと落ち込み、ここで溜められることになる。
本実施形態では、貯金箱２に加算システムと音声発生機能、更には片腕、目、口の作動機構を組み込み、コイン３が投入されたときに、その時点でコインケース５内に溜まった合計金額を音声で読み上げると共に、片腕の上げ下ろし、目の上下動による表情変化、口の小刻みな前後動によるしゃべり風の動作を一斉に行うようにしてある。
【００３１】
また、加算システムは、貯金を開始する前に金額のリセットと、新たな貯金目標金額の設定（日本円で一例を挙げると１００円単位、１０００円単位、１万円単位の３ボタンにより、１００円刻みで例えば１０万円を上限とする任意金額を設定）ができるようになっており、実際の貯金額が貯金目標金額に達したときには、ファンファーレと共に特別なメッセージを発生するようになっている。
このようなコミカルな各種挙動により、貯金意欲を抱かせるようにしてある。ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
【００３２】
本発明に係るコイン判別装置１は、投入口２０と吐出口２１との間を斜めにするように設けることも可能である。また、これら投入口２０と吐出口２１との間にカーブを持たせるようにすることも可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るコイン判別装置では、コイン種をその外径で判別するものとしたうえで、その小型化が図れ、構造簡潔であり、またこれを貯金箱などとして採用するうえで貯金箱の外形デザインに制約が生じることがないものである。
また本発明に係る貯金箱では、このようなコイン判別装置を採用することにより、小型化することも可能であり、また貯金意欲を抱かせたり装飾品としての機能を持たせたりするといったデザイン面での自由度を持たせられるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２で示したシュート部の中のコイン保留板を示した正面図である。
【図２】図３で示したコイン判別装置において使用されているシュート部を分解して示した斜視図である。
【図３】図８中で採用されている本発明に係るコイン判別装置を示した拡大図（側断面図）である。
【図４】図３のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ線に対応する（やや縮小してある）断面図である。
【図６】図１のＢ方向から見た斜視図である。
【図７】本発明に係る貯金箱の一実施形態を示した正面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【符号の説明】
１　　　コイン判別装置
２　　　貯金箱
３　　　コイン
４　　　入金口部
５　　　コインケース
９　　　外径選別手段
１０　　　シュート部
１７Ａ〜１７Ｅ　　　ゲートストッパ
１７Ｆ　　　最終ゲートストッパ
２０　　　投入口
２１　　　吐出口
２２　　　コイン検出部
３０　　　ストッパ外し機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004054790.tif 000009
【図８】
2004054790.tif 000010