CN1551050A - 硬币储送器 - Google Patents
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Abstract
一种硬币储送器包括：槽，用来存储硬币；转盘，位于所述槽的底部，具有一个推送所述硬币的推块；以及一个导引随同所述转盘运动的所述硬币的导向表面，其特征在于，所述推块具有推进部分和推出部分，所述推进部分位于朝圆周方向延伸的延伸直线上，所述推出部分位于所述推进部分的外侧，处于与所述直线交叉成钝角的直线上。根据本发明，当硬币在转盘推块的作用下运动时，降低硬币和导向表面之间的摩擦；当硬币由软材料制成时，防止其变形和/或磨损。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有改进转盘的硬币储送器。特别地，本发明涉及一种不使由较软材料制造的硬币受损的硬币储送器。本说明书中，“硬币”通常包括硬币、娱乐用的代币以及其它有相同功能的介质。
背景技术
现有技术中，由于硬币平稳分配(比如1号专利文件和2号专利文件)，转盘的推移块制造成渐开线曲线，该渐开线曲线置于相应转轴的中心。因此，硬币在很大的作用力下总是被推向边缘方向。从而，硬币的边缘表面在很大的作用力下推至导向表面，并随着转盘运动。
[1号专利文件]日本专利公开7-114658(图1)。
[2号专利文件]日本专利No.3273069(图4和图7)。
发明内容
[本发明解决的问题]
使用日本的硬币时，比如500日圆、100日圆和50日圆的白铜硬币，相对较硬，导向表面和硬币之间的摩擦相对较小；而10日圆的青铜硬币和1日圆的铝硬币相对较软，导向表面和硬币之间的摩擦相对较大。当硬币由软材料制成时，比如青铜或铝，电机的能耗较大。此外，当硬币的材料较软时，比如铝，硬币的边缘会受损。相应地，硬币的厚度增加。从而，变形的硬币的错误分类是显著的。另外，硬币的边缘也被磨损。因此，硬币的重量减少。从而，硬币的错误分类是显著的。
本发明的第一个目的是，当硬币在转盘推块的作用下运动时，降低硬币和导向表面之间的摩擦。
本发明的第二个目的是，当硬币由软材料制成时，防止其变形和/或磨损。
[解决问题的方法]
为解决该问题，本发明按照如下结构。硬币储送器包括：槽，用来存储硬币；转盘，位于所述槽的底部，具有一个推送所述硬币的推块，以及一个导引随同所述转盘运动的所述硬币的导向表面，其特征在于，所述推块具有推进部分和推出部分，所述推进部分位于朝圆周方向延伸的延伸直线上，所述推出部分位于所述推进部分的外侧，处于与所述直线交叉成钝角的直线上。
该结构中，硬币由推进部分推动，随同转盘运动。推进部分位于从转盘中心朝边缘方向延伸的延伸直线上。因此，硬币垂直推至该直线。亦即，硬币由推进部分的较小的力和离心力推向导向表面。相应地，硬币和导向表面之间的摩擦阻力小。从而降低电机的能耗。另外，当硬币由软金属制成时，不会在短时间内损坏和磨损。
如权利要求2所述的本发明，转盘包括一个穿过所述硬币的孔，所述推进部分和推出部分位于所述的孔的下面并与其相邻。该结构中，硬币落入孔中并堆积，然后，仅仅是最底下的硬币被推进部分和推出部分所推动并分配。因此，转盘能水平布置。从而，在较小的硬币储送器中，硬币的存储容量增加。
如权利要求3所述的本发明，硬币储送器包括：槽，用来存储硬币；转盘，位于所述槽的底部，具有一个推送所述硬币的推块；导向孔，具有一个导引所述硬币的导向表面，所述转盘位于所述导向孔中；基座，位于导向孔的底部，可以使得穿过所述孔的所述硬币滑动；第一销和第二销，从所述的基座伸出；其特征在于，所述推块包括推进部分和推出部分；所述推进部分位于朝圆周方向延伸的延伸直线上；所述推出部分位于所述推进部分的外侧，处于与所述直线交叉成钝角的直线上；所述推进部分位于所述第一销和所述第二销之间；所述推出部分位于圆周方向的一侧，而非第二销。
本结构中，落入孔中的硬币由推进部分推动，在基座上滑动，由导向表面引导并随同转盘运动。移动的硬币既不与第一销接触也不与第一销接触，被推出至转盘的边缘方向。然后，硬币与第二销接触，被推向转盘的边缘方向。最后，硬币由推出部分推出。
当硬币随同转盘运动时，推进部分位于从转盘的中心朝转盘的边缘方向延伸的直线上。因此，推进部分以与该直线垂直的角度推动硬币。亦即，硬币由推进部分的较小的力和离心力推向导向表面。离心力极小，因为硬币重量不大而且转速较低。此外，推进部分的推力加到圆周的切线方向，该圆周是转盘的中心并在所导引的硬币和推进部分之间的接触点上。因此把硬币推至导向表面的分力很小。相应地，硬币和导向表面之间的摩擦阻力很小。从而，降低了电机的能耗。另外，当硬币由软金属制成时，不会在短时间内损坏和磨损。此外，硬币由固定的第一销和第二销引导至边缘方向。从而，硬币每次都被分配。
如权利要求4所述的本发明，权利要求3的发明进而包括：固定导向件，位于连接于所述第一销和所述第二销的直线附近，也位于所述转盘附近，以及出口导向件，延伸至所述导孔的导向表面并与所述直线平行。
该结构中，硬币的一边由第一销、散布的第二销以及固定导向件引导，硬币的另一边由位于与它们平行位置的出口导向件引导。相应地，硬币引导至转盘的切线方向。因此，随转盘移动的硬币平稳地引导至分配槽。从而，防止不规则的运动。
如权利要求5所述的本发明，权利要求4的发明中，所述直线和所述出口导向件之间的距离是21.5mm～21mm，所述基座的上表面和所述转盘的背面之间的距离是2.0mm～2.6mm。
该结构中，当硬币小于这些尺寸时，一个日圆硬币的平稳运动将受到阻碍。因此，有时无法避免不能分配硬币。当硬币大于上述尺寸时，硬币在异常的方向上运动。因此，有时无法避免不能检测硬币。然而，当设定了上述尺寸时，硬币的分配和检测变得稳定。实验中显示了稳定效果。
附图说明
图1是具有本实施例转盘的硬币储送器的分解透视图。
图2是具有本实施例转盘的硬币储送器的俯视图(拆除了硬币槽)。
图3是沿图2中A-A线的剖视图。
图4至图7是本实施例操作的说明图。
具体实施方式
参看图1说明硬币储送器10。滑动基座16由不锈钢制成，装配到位于基座12上表面的导向孔14中，该基座是个环形平板。滑动基座16可由耐磨的树脂整体浇注而成。当分开制造时，可换为较便宜的树脂。相应地，滑动基座16能够较便宜的制造。
导向孔14的边缘是硬币C的导向表面15。转盘20水平布置于导向孔14中，隔板18位于滑动基座16的上表面和转盘20之间。孔22按预定距离布置在转盘20上，大于硬币C，垂直穿过，并且呈圆形。如图3所示，孔22向下逐渐变小，使得硬币能够易于下落。因此，肋条24位于各孔22之间。
转盘20的中心部分26呈半圆形，具有脊线，所以它能够搅动硬币C。减震器28的输出轴30位于基座12中，在滑动基座16的中心部分从底部伸出至上部。输出轴30的顶部***位于转盘20中心的连接孔32中。转盘20由螺钉34固定在输出轴30的顶部。如图2所示，输出轴30通过电机36按逆时针方向驱动，该电机36通过减震器28固定于基座12端部。
如图3所示转盘20的背面38和滑动基座16的上表面40之间的距离D1稍大于硬币C的厚度。用于硬币C的推块39位于肋条24的背面。滑动基座16的底端和上表面40之间的距离D2小于硬币C的厚度。推块39包括推进部分42和推出部分44。推进部分42位于推进肋条46的转动方向前方的端面，肋条46制成在转盘20的转轴处的一个弧形。此外，推进部分42是一个与落下的硬币C相接触的表面，这些硬币随同转盘20在其切线上方向上运动。
亦即，推进部分42与孔22相邻并在从转盘20的中心朝边缘延伸的直线LA上，推进部分42在弧线Y和直线LA的交点附近与硬币C相接触。推进部分42理想地是与硬币C面接触，然而它们也可以有线接触。
推出部分44是个朝外的表面，也是个位于推进肋条46的转动方向前方的端面，肋条46制成在转盘20的转轴处的一个弧形。此外，推出部分44的位置远于推进部分42到转轴的距离，位于转动方向(而非推进部分)的后面，并面朝转盘20的边缘。亦即，推出部分44位于与直线相交成钝角的直线LB上。
第一销50和第二销52在滑动基座16上突出。第一销50位于转轴的一侧至推进肋条46的位置上，销50的顶部能够置于转盘20背面的弧形第一脱离槽53上。第二销52能够置于推出肋条48和46之间的第二脱离槽55上。
如图2所示，当连接转盘20中心和孔22中心的直线，与连接第一销50外表面和第二销52外表面之间的直线LD相交时，孔22的内缘位于直线LD附近。相应地，硬币C在切线方向移至销50、52。因此，硬币C通过推进部分42和推出部分44不需很大的力而推向销50、52。
第一销50和第二销52之间的设定距离，使得硬币C不能移入第一销50和第二销52的空隙。亦即，当硬币C和第一销50以及第二销52接触时，硬币C的边缘与直线LD之间的距离设定在1mm或更小。
第一销50和第二销52固定在片簧57的一端，其另一端固定在滑动基座16的背面。销50和52的顶部是半球形。相应地，当第一销50和第二销52在预定力的推动下时，它们移入滑动基座16。
分配槽54位于第一销50和第二销52的一侧。
分配单元56位于分配槽54上。分配槽56包括固定导向件58和移动导向件60。
固定导向件58可在固定轴上转动，布置在相对直线LD与销50、52的同一侧并靠近转盘20。
当硬币C与固定导向件58以及第二销52接触时，固定导向件58和第二销52之间的距离，亦即硬币C的边缘和直线LD之间的距离，设定在1mm或更小。
移动导向件60包括可在固定轴62上转动的杆件64，以及可在固定于杆件64端部的轴66上转动的辊子68。
如图2所示，杆件64由弹簧(未显示)在逆时针方向压紧，通常由备用位置上的止动块70所阻挡。备用位置中，固定导向件58和辊子68之间的距离小于硬币C的直径。
当移动导向件60由硬币C推动时，它按中心在固定轴58上的顺时针方向转动。因此，硬币能够在固定导向件58和移动导向件60之间穿过。根据弹簧(未显示)的反向运动，硬币C在从分配槽54分配后，硬币C的直径部分立即在固定导向件58和移动导向件60之间穿过。
位于移动导向件60和导向孔14之间的矩形部分是硬币C导向件72，由不锈钢制成。该导向件包括弧形导向件74，连接于导向孔14的导向表面15，以及位于直线LD平行位置的出口导向件76。出口导向件76不是平面的就是线形的。线LD和导向件76之间的距离，亦即第一销50和出口导向件76之间的距离是21mm，大于1日圆的直径20mm。
然而，在一实验中证实该距离能设定到21.5mm。此外，当硬币是1日圆时，滑动基座16的上表面40和转盘20的背面38之间的距离理想地设为2mm～2.6mm。亦即，当距离小于2mm时，硬币C根据其状态，其滑动阻力变动很大。从而，硬币C的分配运动不稳定。
另外，当距离大于2.6mm时，由固定导向件58和移动导向件60分配的硬币C的状态剧烈变化。后述的硬币传感器78不能检测硬币C。硬币传感器78是光电型的，位于分配槽54的端部，检测硬币C并输出分配信号。
在简易操作中，存储槽80用通过固定装置82固定在基座12上，存储大量的硬币C。出口为圆形，位于槽80的下部。转盘20位于下部位置。然而，转盘20能置于导向孔14中，并能置于槽80之下。亦即，“槽80的底部”包括槽80的下部和槽80之下的相邻部分。槽80的上部为矩形，上表面敞开以放入硬币C。
此后参照图4-图7说明使用1日圆铝硬币的实施例。
硬币C放入槽80中，硬币C的大部分置于槽80底部的转盘20上。当转盘20转动时，硬币C被搅动，落入孔22并由滑动基座16支持。滑动基座16上支持的硬币C由推进部分42推动。如图4所示，硬币C也随同转盘20逆时针运动。
在该过程中，推进部分42推动接触点D至中心在转盘轴上的弧Y，通过沿着导向表面15和弧形导向件74运动的硬币C的中心。亦即，硬币C在与经过转盘20和接触点D的直线LA的垂直方向上，由力F1所推动。力F1的方向大致是弧Y的切向。相应地，加在导向表面15和弧形导向件74上的F2分力很小。导向表面15和弧形导向件74由F2分力和硬币C的离心力F3的合力所推动。转盘20亦即硬币C的转速相当小。相应地，硬币C在大致是F2分力的作用下，滑至导向表面和弧形导向件74。因此，硬币C滑至导向表面15和弧形导向件74的滑动阻力极小。从而，转盘20的阻力小；亦即，电机36只需要少量电能来工作。
此外，当转盘20转动，硬币C由出口导向件76导引。当硬币C移动与出口导向件76接触时，硬币不与第一销50接触。当硬币C稍微离开出口导向件76时，硬币C与第一销50接触(见图5中的虚线)。在该情况下，硬币C在推进部分42的推力F1和来自第一销50的反作用力F4组成的合力F5的F6分力作用下，推到出口导向件。因此，硬币C由出口导向件76导引，移向分配槽54(图5)。
下一步，推进部分42的推力F1与自第一销50的反作用力F4的方向成钝角，但是钝角非常小。因此，对于硬币C的夹持力小。从而硬币C不会变形。然后，硬币在预定的状态下由出口导向件76、第一销50、滑动基座16的上表面40以及转盘20的背面38导引。亦即，硬币C的状态由上述部件所围绕的空间所限定。从而，硬币C平行于上表面40被引导。
此外，当转盘20转动，硬币C与辊子68接触，推至第二销52的一侧，由推出部分44推向分配槽54。当硬币C由固定导向件58和辊子68夹持时，杆件64按顺时针方向转动(图6所示)。当转盘20继续转动，硬币C由朝外的推出部分44推动。硬币也随同推出部分44由第二销52推出至分配部分54。
然后，基于推出部分44的推力F7的方向平行于出口导向件76。另外，力F7和第二销52的反作用力F8形成的角度是一个钝角，但是角度非常小。因此，硬币C没有受到大的夹持力。另外，硬币C受到来自移动导向件60的推力F9，但是推力小。从而，铝硬币C不变形。
硬币C在预定的状态下由出口导向件76、第一销50、滑动基座16的上表面40以及转盘20的背面38导引。在该状态下，硬币C由移动导向件60和第二销52夹持。因此，硬币C的状态得以保持，亦即，硬币C保持与滑动基座16平行。
此后，由固定导向件58和移动导向件60夹持的硬币C在基于推出部分44的推力F7的作用下推向分配槽54。另外，移动辊68通过硬币C进一步按顺时针方向转动(如图7所示)。接着，硬币由推出部分44的外斜面推动。因此，由固定导向件58、移动导向件60和推出部分44施加到硬币C上的夹持力小。从而，硬币C不会受损。此外，硬币C继续处于与滑动基座16大致平行的状态。硬币C通过按照逆时针方向运动的移动导向件60从分配槽54掷出后，硬币C的直径部分立即穿过固定导向件58和移动导向件60。
发明效果
如权利要求1所述的本发明，由于推进部分大致位于从转盘中心朝其边缘方向延伸的直线上，硬币垂直推至直线上。因此，硬币和导向表面之间的摩擦阻力小。从而，转盘的转动阻力小。结果，电机的能耗降低。此外，当硬币由软金属制成时，不会在短时间内损坏和磨损。
如权利要求2所述的本发明，转盘包括一个穿过所述硬币的孔，所述推进部分和推出部分位于所述的孔之下并与其相邻。从而，硬币的存储容量增加，而硬币储送器很小。
如权利要求3所述的本发明，硬币在由推进部分的分力和离心力组成的合力作用下推至导向表面。离心力极小，推进部分的推力加到一圆周的切线方向，该圆周是转盘的中心并且在所导引硬币和推进部分的接触点上。因此，推至导向表面的分力小。相应地，硬币和导向表面的摩擦阻力小。从而，电机的能耗降低。此外，当硬币由软金属制成时，不会在短时间内损坏和磨损。另外，硬币通过第一销和固定的第二销引导至边缘方向。从而，硬币每次都被分配。
如权利要求4所述的本发明，进而包括：固定导向件，位于连接在所述第一销和所述第二销之间的直线附近，也位于所述转盘附近；出口导向件，连接于所述导向孔的所述导向表面，与所述直线平行。
该结构中，硬币的一边由第一销、散布的第二销以及固定导向件所导引，硬币的另一边由与其平行的出口导向件所导引。相应地，硬币导引至转盘的切线方向。因此，随转盘运动的硬币平稳地引导至分配槽。从而，防止不规则的运动。
如权利要求5所述的本发明，所述直线和所述出口导向件之间的距离是21.5～21mm，所述基座的上表面和所述转盘的背面之间的距离是2.0～2.6mm。
该结构中，硬币的分配和检测稳定。实验中显示了稳定效果。
Claims (5)
1.一种硬币储送器，包括：
槽(80)，用来存储硬币(C)；
转盘(20)，位于所述槽的底部，具有一个推送所述硬币(C)的推块(39)，以及
一个导引与所述转盘(20)一同运动的所述硬币(C)的导向表面(15)，
其特征在于，所述推块(39)具有推进部分(42)和推出部分(44)，所述推进部分位于朝圆周方向延伸的延伸直线(LA)上，所述推出部分位于所述推进部分的外侧，处于与所述直线(LA)交叉成钝角的直线(LB)上。
2.如权利要求1所述的硬币储送器，所述转盘(20)包括通过硬币(C)的孔(22)，以及位于所述的孔(22)下面并与其相邻的所述推进部分(42)和推出部分(44)。
3.一种硬币储送器，包括：
槽(80)，用来存储硬币(C)；
转盘(20)，位于所述槽的底部，具有一个推送所述硬币的推块(39)；
导向孔(14)，具有一个导引所述硬币(C)的导向表面(15)，所述转盘(20)位于所述导向孔中；
基座(16)，位于导向孔(14)的底部，可以使得穿过所述孔(22)的所述硬币(C)滑动；
第一销(50)和第二销(52)，从所述的基座(16)突出；
其特征在于，
所述推块(39)包括推进部分(42)和推出部分(44)，所述推进部分位于朝圆周方向延伸的延伸直线(LA)上，所述推出部分位于所述推进部分的外侧，处于与所述直线(LA)交叉成钝角的直线(LB)上，所述推进部分位于所述第一销(50)和所述第二销(52)之间，所述推出部分(44)位于所述第二销(52)的外侧。
4.如权利要求3所述的硬币储送器，进而包括：
固定导向件(58)，位于连接于所述第一销(50)和所述第二销(52)的直线(LD)附近，也位于所述转盘(20)附近，以及
出口导向件(76)，连接于所述导向孔(14)的导向表面(15)并与所述直线(LD)平行。
5.如权利要求4所述的硬币储送器，
所述直线(LD)和所述出口导向件(76)之间的距离是21.5mm～21mm，所述基座(16)的上表面(40)和所述转盘(20)的背面(38)之间的距离(D1)是2.0mm～2.6mm。
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