(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種硬貨を混在した状態で収容するコインホッパと、該コインホッパから一枚づつ硬貨を取り出してホッパ外へ搬送する硬貨搬送手段と、コインホッパの下流側に配置された硬貨判別手段と、硬貨判別手段の下流側に位置するほぼ水平な横搬送経路と、硬貨判別手段により判別を受けた硬貨を金種別に受ける為に該横搬送経路の前方に配置された硬貨シュータと、硬貨搬送手段によって横搬送経路に搬送されてきた各硬貨を対応する金種の硬貨シュータに落下させるための押出手段と、を備えた硬貨の選別装置であって、
上記硬貨搬送手段はコインホッパ、硬貨判別手段、硬貨シュータに沿って順次移動するエンドレス搬送手段であり、該エンドレス搬送手段の前面には所定のピッチで硬貨保持用のピンが突設されたものにおいて、
上記横搬送経路における各ピンの移動経路の前方にはピン先端と所定の間隔をおいて、該ピンの移動経路と略平行となるように線材が張設されていることを特徴とする硬貨の選別装置。
【請求項２】
上記線材は、上記押出手段によってピン間に位置する硬貨が硬貨シュータに向けて押し出された時に、硬貨の前面適所に接して硬貨の落下姿勢を規制することを特徴とする請求項１記載の硬貨の選別装置。
【請求項３】
上記硬貨判別手段の下流側に位置する横搬送経路は、上側が後方へ傾斜した後壁と、該後壁面の下端から前方へ突出した硬貨支持面とから成り、上記押出手段を構成する押出ピンは搬送側面上に支持された硬貨の下部を押し出すように構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の硬貨の選別装置。
【請求項４】
上記線材は少なくともその一端を弾性部材を介して支持されることにより、弾性変形可能に構成されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の硬貨の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は硬貨の選別装置に関し、異なった金種の硬貨を自動的に選別して仕分ける装置の改良に関し、詳細には自動販売機、両替機、金銭払出し装置等々の金銭取扱装置において、装置内に投入、回収された各種硬貨を金種別に選別した上で仕分け収納する作業を自動的に行う選別装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金銭取扱装置においては、装置内に投入され硬貨、或は回収された硬貨を金種別に選別してから仕分けて夫々の収納場所に収納する為の行程が必要とされる。このような選別、仕分け行程を実施するための選別装置としては、従来から種々提案されている。
例えば、図３は本出願人の提案に関わる選別装置の概略構成図であり、この選別装置は、異なる金種の多数の硬貨Ｃを混在した状態で収容するコインホッパ１と、該コインホッパ１から一枚づつ硬貨Ｃを取り出して上方へ搬送する硬貨搬送手段２と、コインホッパ１の下流側（図面では上側）に位置し搬送されてくる硬貨を一枚づつ通過させてその金種、真贋等を判別する硬貨判別手段３と、硬貨判別手段３の下流側に略水平に配置されて搬送される硬貨を案内する硬貨ガイド経路４と、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃを金種別に受け取る為に該ガイド経路４の前方に対向配置された金種別の硬貨シュータ５と、硬貨ガイド経路４の後壁に沿って所定の配置で設けられ硬貨ガイド経路４を通過する硬貨を押圧して該硬貨を対応する金種の硬貨シュータ５に落下させるための押出手段６と、を備える。
コインホッパ１は、図示しない硬貨投入口等から投入され搬送されてきた複数の硬貨Ｃを異金種が混在した状態で収容する手段であり、ホッパ内に収容した硬貨が落下しないようにカバー１０を設けている。ホッパ１の円弧状の内底部に沿って硬貨搬送手段２を構成するエンドレスのチェーン１５が通過するように構成されており、チェーン１５によってホッパ１内底部に位置している硬貨を一枚づつ捕捉して上方に移送するように構成されている。
硬貨搬送手段２は、エンドレスのチェーン１５をスプロケット（プーリ）１６ａ〜１６ｄによって所定の経路で配回したものであり、いずれか一つのスプロケットを駆動スプロケットとして図示しないモータにより駆動する。モータは図示しない制御部による制御を受けて駆動する。この例では、チェーン１５は、コインホッパ１の内底部（スプロケット１６ａ）を通過する経路を経て、上昇経路１７ａを一旦上向きに移動してスプロケット１６ｂの外周にて横方向へ方向転換し、ほぼ水平の経路１７ｂを経てスプロケット１６ｃにて反転し、反転後にほぼ水平の戻り経路１７ｃを経てスプロケット１６ｄの位置にて下方へ向かう下降経路１７ｄに達してホッパ１内に至る。
【０００３】
次に、図４(a) 及び(b) はチェーン１５の構成を示す正面図、及び底面図であり、このチェーン１５は、樹脂等から成る複数の小判形のブロック２０を、メガネ型の薄板から成る連結板２１（両端部に枢支軸がある）にて回動自在に連結したものであり、連結板２１には所定のピッチで傘型のピン２２が前方へ向けて突設されている。この例では、連結板２１を２個隔てた間隔で連結板２１の右側端部の枢支軸と同軸状にピン２２が固定されている。隣接し合うピン２２間の間隔は、最大径の硬貨の径よりも少しく大きくなるように設定されている。
コインホッパ１の内部では、異金種が混在した状態で複数の硬貨が収容されているが、ホッパ内底部をチェーン１５が通過して上昇経路１７ａを上昇開始するまでの間に、ピン２２間に一枚づつ硬貨が落とし込まれ、チェーン１５が上昇経路１７ａを移動する際には、各ピン間のスペース内に一個づつの硬貨が保持された状態となっている。
硬貨判別手段３は、例えば硬貨に穴が有るか否か、外径、外形等を光センサによって判別し、材質（銅、ニッケル等）を材質センサ等により導電性を確認することによって判別する。
硬貨ガイド経路４は、図５に示すように硬貨Ｃを載置した状態でガイドするための突出路２５と、後壁２６とを有し、後壁２６の適所にはチェーン１５を通過させる空所２７を形成すると共に、押出手段６を構成する押出ピン３０を突出させるためのガイド穴２８を下側に有する。また、符号３５は、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃがピン２２間のスペース内に納まらずに、ピン２２上に乗り上げて落下し易くなる事態の発生を防止する為のガイド板であり、ピン２２上に乗り上げた状態にある硬貨Ｃは、ガイド板３５に沿って通過する際に、ピン間のスペース内に落とし込まれる。ガイド板３５は、硬貨ガイド経路４の一部、またはほぼ全長に亙って設けられる。
押圧手段６は、上記制御部によって制御される図示しないソレノイド等によって駆動される押出ピン３０を備えており、硬貨ガイド経路４を構成するガイド穴２８から突出したときに、硬貨の下部を押し出して、硬貨が下部から硬貨シュータ５へ向けて落下するように構成している。押出ピン３０は、硬貨の金種と同数だけ配置されている。
硬貨シュータ５は、各押出ピン３０の前方下側に位置しており、硬貨シュータ５は金種別に区画されており、各区画と各押出ピン３０とが一対一で対応している。各区画は、金種別の硬貨収納部に連通しており、各区画に押し出された硬貨は各硬貨収納部に収納される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の硬貨判別装置にあっては、樹脂、金属等の剛体から成る比較的幅広のガイド板３５をピン２２の移動経路前面に固定的に配置しているため、押出ピン３０を突出させて硬貨Ｃを落下させようとしたときに、硬貨Ｃの一部が押出ピン３０とガイド板３５との間ではさまり、ガイド板３５に引っ掛かってスムーズに落下できずに突出路（硬貨支持面）２５上で滞留し易くなる。一旦硬貨がガイド板に引っ掛かると、押出ピン３０を引っ込めたとしても、滞留した状態はすぐには解消しないので、後続のピン２２が当該硬貨にぶつかることにより、該後続のピン２２とガイド板３５との間で硬貨が挟まれて滞留状態から硬貨詰まり状態（チェーンの停止）に移行する虞れがあった。また、硬貨がピン２２上に乗り上げた状態でガイド板３５に達したときに、硬貨がピン２２とガイド板３５との間に入り込むことにより、硬貨がロックされ、詰まりによるチェーンの停止を起こす事態も頻発する。
本発明が解決しようとする課題は、チェーンに所定のピッチで突設したピンの間で硬貨を保持して搬送する過程で、押出ピンによって硬貨を金種別に押出して硬貨シュータに落下させる機構を備えた硬貨判別装置において、硬貨の搬送姿勢を規制する為に設けたガイド板が硬貨の詰まりを発生させる事態の発生を防止することができる硬貨判別装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、請求項１の発明は、異種硬貨を混在した状態で収容するコインホッパと、該コインホッパから一枚づつ硬貨を取り出してホッパ外へ搬送する硬貨搬送手段と、コインホッパの下流側に配置された硬貨判別手段と、硬貨判別手段の下流側に位置するほぼ水平な横搬送経路と、硬貨判別手段により判別を受けた硬貨を金種別に受ける為に該横搬送経路の前方に配置された硬貨シュータと、硬貨搬送手段によって横搬送経路に搬送されてきた各硬貨を対応する金種の硬貨シュータに落下させるための押出手段と、を備えた硬貨の選別装置であって、上記硬貨搬送手段はコインホッパ、硬貨判別手段、硬貨シュータに沿って順次移動するエンドレス搬送手段であり、該エンドレス搬送手段の前面には所定のピッチで硬貨保持用のピンが突設されたものにおいて、上記横搬送経路における各ピンの移動経路の前方にはピン先端と所定の間隔をおいて、該ピンの移動経路と略平行となるように線材が張設されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、上記線材は、上記押出手段によってピン間に位置する硬貨が硬貨シュータに向けて押し出された時に、硬貨の前面適所に接して硬貨の落下姿勢を規制することを特徴とする。
請求項３の発明は、上記硬貨判別手段の下流側に位置する横搬送経路は、上側が後方へ傾斜した後壁と、該後壁面の下端から前方へ突出した硬貨支持面とから成り、上記押出手段を構成する押出ピンは搬送側面上に支持された硬貨の下部を押し出すように構成されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、上記線材は少なくともその一端を弾性部材を介して支持されることにより、弾性変形可能に構成されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示した形態例により詳細に説明する。
図１は本発明の硬貨判別装置の要部構成を示す正面図であり、図３と同一部分には同一符号を付して説明する。
即ち、この硬貨判別装置は、異なる金種の多数の硬貨Ｃを混在した状態で収容するコインホッパ１と、該コインホッパ１から一枚づつ硬貨Ｃを取り出して上方へ搬送する硬貨搬送手段２と、コインホッパ１の下流側（図面では上側）に位置し搬送されてくる硬貨を一枚づつ通過させてその金種、真贋等を判別する硬貨判別手段３と、硬貨判別手段３の下流側に略水平に配置されて搬送される硬貨を案内する硬貨ガイド経路４と、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃを金種別に受け取る為に該ガイド経路４の前方に対向配置された金種別の硬貨シュータ５と、硬貨ガイド経路４の後壁に沿って所定の配置で設けられ硬貨ガイド経路４を通過する硬貨を押圧して該硬貨を対応する金種の硬貨シュータ５に落下させるための押出手段６と、を備える。
コインホッパ１は、図示しない硬貨投入口等から投入され搬送されてきた複数の硬貨Ｃを異金種が混在した状態で収容する手段であり、ホッパ内に収容した硬貨が落下しないようにカバー１０を設けている。ホッパ１の円弧状の内底部に沿って硬貨搬送手段２を構成するエンドレスのチェーン１５が通過するように構成されており、チェーン１５によってホッパ１内底部に位置している硬貨を一枚づつ捕捉して上方に移送するように構成されている。
【０００７】
硬貨搬送手段２は、例えばエンドレスのチェーン１５をスプロケット（プーリ）１６ａ〜１６ｄによって所定の経路で配回したものであり、いずれか一つのスプロケットを駆動スプロケットとして図示しないモータにより駆動する。モータは図示しない制御部による制御を受けて駆動する。この例では、チェーン１５は、コインホッパ１の内底部（スプロケット１６ａ）を通過する経路を経て、上昇経路１７ａを一旦上向きに移動してスプロケット１６ｂの外周にて横方向へ方向転換し、ほぼ水平の横搬送経路１７ｂを経てスプロケット１６ｃにて反転し、反転後にほぼ水平の戻り経路１７ｃを経てスプロケット１６ｄの位置にて下方へ向かう下降経路１７ｄに達してホッパ１内に至る。
なお、チェーンの代わりにタイミングベルトその他のエンドレス搬送手段を使用してもよい。また、この搬送経路は一例であり、少なくとも横搬送経路１７ｂを備えていればよい。また、横搬送経路は、おおむね水平であればよく、多少の傾斜、多少の起伏を有した経路は本発明の横搬送経路の概念に含まれるものである。
【０００８】
次に、チェーン１５は図４(a) (b) において図示説明したように複数の小判形のブロック２０を、略８字型の薄板から成る連結板２１（両端部に枢支軸がある）にて回動自在に連結したものであり、連結板２１には所定のピッチで傘型のピン２２が前方へ向けて突設されている。この例では、連結板２１を２個隔てた間隔で連結板２１の右側端部の枢支軸と同軸状にピン２２が固定されている。隣接し合うピン２２間の間隔は、最大径の硬貨（例えば、邦貨の５００円硬貨）の径よりも少しく大きくなるように設定されている。
コインホッパ１の内部では、異金種が混在した状態で複数の硬貨が不規則的な姿勢で収容されているが、ホッパ内底部をチェーン１５が通過して上昇経路１７ａを上昇する過程で、ピン２２間のチェーン上に一枚づつ硬貨Ｃが入り込み、チェーン１５が上昇経路１７ａを移動する際には、各ピン間のスペース内に一個づつの硬貨が保持された状態となっている。なお、必要に応じて硬貨を一つづつピン２２間のスペース内に落とし込み易くする為の攪拌手段、ガイド手段等をホッパ内部に設けてもよい。
硬貨判別手段３は、例えば硬貨に穴が有るか否か、外径、外形等を光センサによって判別したり、材質（銅、ニッケル等）を材質センサ等により導電性を確認することによって金種や真贋等を判別する手段である。
【０００９】
硬貨ガイド経路４は、図２に示すように硬貨Ｃを載置した状態でガイドするための突出路（硬貨支持面）２５と、後壁２６とを有し、後壁２６の適所にはチェーン１５を通過させる空所２７を形成すると共に、押出手段６を構成する押出ピン３０を突出させるためのガイド穴２８を下側に有する。また、符号４０は、硬貨ガイド経路４に沿って移動する硬貨Ｃがピン２２間のスペース内に納まらずに、ピン２２上に乗り上げて落下し易くなる事態の発生を防止する為の線材（ワイヤ）であり、ピン２２上に乗り上げた状態にある硬貨Ｃは、ワイヤ４０に沿って通過する際に、ワイヤ４０に押圧されてピン間のスペース内に落とし込まれる。線材４０は、硬貨ガイド経路４の一部、またはほぼ全長に亙って設けられる。この例では、線材４０は、一端をスプリング４１を介して装置筐体適所に固定されると共に、他端を筐体の他の部位に固定されることにより弾性変形可能に構成されている。また、線材４０は横搬送経路１７ｂに沿ったチェーン１５と平行に張設されると共に、ピン２２の頂部との間に僅少なギャップを隔ててピン２２の移動経路の前方位置に配置される。なお、線材４０の張設位置は、押出ピン３０との位置関係において種々変更可能である。
【００１０】
押圧手段６は、上記制御部によって制御される図示しないソレノイド等によって駆動される押出ピン３０を備えており、図２に破線で示すように硬貨ガイド経路４を構成するガイド穴２８から突出したときに、硬貨Ｃの下部を押し出して、硬貨が下部から硬貨シュータ５へ向けて落下するように構成している。押出ピン３０は、硬貨の金種と同数だけ配置されている。各ソレノイドが各押出ピン３０を突出させるタイミングは、上記判別手段３が通過する硬貨の金種を判別してから、該硬貨が、当該金種の硬貨を受け取る硬貨シュータ５の区画５ａに対応する位置に達するまでのタイミングをパルスにより判定することにより得られる。即ち、制御部は、例えば硬貨が判別手段３を通過した時にパルスのカウントを開始し、横搬送経路１７ｂ内に設けた複数の押出ピン３０のうち、当該硬貨の金種に対応する押出ピン３０だけを、硬貨が通過するタイミングに併せて突出させることにより、硬貨の下部を突出路２５上から前方へ脱落させる。この際、硬貨の上部、或は中間部は線材４０によって前方への突出を阻止されるので、落下姿勢を規制されながら、硬貨の下部から落下して行くことになる。
硬貨シュータ５は、各押出ピン３０の前方下側に位置しており、硬貨シュータ５は金種別に区画されており、各区画５ａと各押出ピン３０とが一対一で対応している。各区画５ａは、金種別の硬貨収納部に連通しており、各区画に押し出された硬貨は各硬貨収納部に収納される。
【００１１】
以上の構成を備えた本発明装置は、前記従来装置が使用していたガイド板３５に代えて、少なくとも一端を弾性的に支持された線材４０を用いて硬貨がピン２２上に乗り上げることの防止及び規制と、硬貨を落下させる際の落下姿勢の矯正を行っているので、ピン２２上に乗り上げた硬貨をピン２２間のスペースに落とし込む作業が迅速かつ円滑に行われる。仮に、ピン２２に乗り上げたままの硬貨が、ピン２２と線材４０との間に入り込んだとしても、線材４０の弾性変形によって硬貨は無理なく、スムーズにピン２２間のスペース内に落とし込まれることができる。特に、線材４０は、従来のガイド板のように上下方向の幅が大きくないので、ピン２２と線材４０との間で挟まれた硬貨がロックされることはあり得ない。また、押出ピン３０を突き出した時に、突出路２５上の硬貨がピン２２と線材４０との間に挟まれた状態で滞留することがなくなるので、後続のピン２２と線材４０との間で硬貨が挟まれる事態もあり得ない。
仮に、万が一硬貨がピン２２とワイヤ４０との間にはさまった状態が継続したとしても、ワイヤの変形により硬貨が負荷となることがなく、チェーンは停止しない。
なお、線材４０には、断面が円形、楕円形、矩形、異形のワイヤのみならず、幅の狭い帯状のベルトをも含む。また、材質としては金属、樹脂、ゴム等、種々のものを使用可能である。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、チェーンに所定のピッチで突設したピンの間で硬貨を保持して搬送する過程で、押出ピンによって硬貨を金種別に押出して硬貨シュータに落下させる機構を備えた硬貨判別装置において、硬貨の搬送姿勢を規制する為に設けたガイド板が硬貨の詰まりを発生させる事態の発生を防止することができる。
つまり、本発明では、横搬送経路に沿ってチェーンによって搬送される硬貨を、その背面から押圧して硬貨シュータ内に金種別に落下させるとともに、硬貨を保持する為にチェーン上に所定のピッチでピンを突設した選別装置に於て、硬貨がピン上に乗り上げることを防止したり、落下姿勢を規制する手段として、ガイド板ではなく、弾性変形が可能に張設された線材を用いたので、従来硬貨がピンとガイド板との間にはさまることにより発生していた硬貨詰まりをなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例の選別装置の概略構成図。
【図２】図１の装置の要部構成を示す断面図。
【図３】従来の選別装置の概略構成図。
【図４】  (a) 及び(b) はチェーンの構成例を示す説明図。
【図５】従来例の要部構成説明図。
【符号の説明】
１  コインホッパ、２  硬貨搬送手段、３  硬貨判別手段、４  硬貨ガイド経路、Ｃ  硬貨、５  硬貨シュータ、６  押出手段、１０  カバー、１５  チェーン、１６ａ〜１６ｄ  スプロケット（プーリ）、２０  ブロック、２１  連結板、２２  ピン、２５  突出路（硬貨支持面）、２６  後壁、２７  空所、２８  ガイド穴、３０  押出ピン、４０  線材（ワイヤ）、４１  スプリング。
【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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