JP2020008938A - 硬貨選別装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】処理対象硬貨の径差が大きい場合であっても、処理速度の高速化が可能な硬貨選別装置を提供する。【解決手段】開口部25に対して搬送ベルト23bとは反対側に偏心軸芯Yを有し、搬送ベルト23bと対向して配置された偏心部材41を備え、偏心部材41は、最上端部Hpが搬送面21Aと同一平面位置又は搬送面21Aから搬送ベルト23b側に突出する位置となる硬貨通過位置と、最上端部Hpが搬送面21Aから偏心軸芯Y側に窪んだ位置となる硬貨排出位置と、に切換自在に構成されており、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtは、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部が最突出位置に対して所定角度回転させて傾かせた位置に設定されており、偏心部材41は、待機位置Pwtから硬貨排出位置に向かって回転する。【選択図】図3
Description
本発明は、搬送ベルトにより搬送面に押圧されながら搬送方向に沿って搬送される硬貨を選別する硬貨選別装置に関する。
従来、硬貨の金種や真偽の識別を行った識別結果に基づいて硬貨を選別する硬貨選別装置が知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。この硬貨選別装置は、搬送ベルトにより搬送される硬貨を、搬送面に形成された開口部に排出させる硬貨と、該開口部を通過させる硬貨とに選別するものである。
特許文献1に記載の硬貨選別装置は、搬送面に形成された開口部(文献では排除孔)の下側に搬送ベルトと対向して設けられた偏心部材(文献では支持ローラ部材)を備えている。開口部は搬送方向下流側に傾斜した案内縁部が形成されており、偏心部材の最上端部の高さが搬送面よりも低くなったとき、案内縁部に当接した硬貨が傾斜に沿って排出される。一方、偏心部材が搬送方向に回転し、偏心部材の最上端部の高さが搬送面と同等若しくは僅かに高くなったとき、硬貨は案内縁部に当接することなく通過する。
特許文献2に記載の硬貨選別装置は、搬送面に形成された開口部(文献では所定硬貨落下孔)の下側に搬送ベルトと対向して設けられた回転体を備えている。所定硬貨を開口部に落下させる際には回転体を搬送面よりも低い位置に設定し、異種硬貨を開口部に落下させずに通過させる際には、回転体が搬送面よりも上方に突出するように回転体を回動させ、異種硬貨の先端面を浮上させて異種硬貨受板に移動させる。
ところで、硬貨選別装置を備えた硬貨処理機のグローバル化により、選別処理される硬貨の最大硬貨と最小硬貨の径差(処理対象となる硬貨の径の範囲)が大きくなると共に、処理速度の高速化が要求されている。最大硬貨と最小硬貨の径差が大きい場合、特に最小硬貨径の硬貨が連続して高速搬送されるときに選別処理の問題が生じ易い。
特許文献1に記載の硬貨選別装置では、最小硬貨径の硬貨(以下、「小径硬貨」と言う)が連続して高速搬送されている状態で、例えば偽貨(真正でない硬貨)を落下させ、その次の真貨(真正である硬貨)を通過させるとき、低い位置から上昇する途中の偏心部材と案内縁部との間に落下途中の偽貨が挟まれて落下不良が発生するおそれがある。
特許文献2に記載の硬貨選別装置では、特許文献1に記載の硬貨選別装置と同様に、落下途中の偽貨が回転体と異種硬貨受板との間に挟まれて落下不良が発生するおそれがある。このように、従来の硬貨選別装置では、高速で連続搬送される小径硬貨を選別することが困難であった。
そこで、処理対象硬貨の径差が大きい場合であっても、処理速度の高速化が可能な硬貨選別装置が望まれている。
本発明に係る硬貨選別装置の特徴構成は、搬送ベルトにより搬送面に押圧されながら搬送方向に沿って搬送される硬貨を選別する硬貨選別装置であって、前記硬貨を落下させる開口部が前記搬送面に形成された搬送路と、前記開口部に対して前記搬送ベルトとは反対側に偏心軸芯を有し、前記搬送ベルトと対向して配置された偏心部材と、を備え、前記偏心部材は、最上端部が前記搬送面と同一平面位置又は前記搬送面から前記搬送ベルト側に突出する位置となる硬貨通過位置と、前記最上端部が前記搬送面から前記偏心軸芯側に窪んだ位置となる硬貨排出位置と、に切換自在に構成されており、前記偏心部材が回転する軌道のうち最も外側にある軌道を最外回転軌道とし、当該最外回転軌道のうち前記搬送面から前記搬送ベルト側に最も突出する位置を最突出位置としたとき、前記硬貨通過位置における前記偏心部材の待機位置は、前記最外回転軌道に接する前記偏心部材の外接部が前記最突出位置に対して所定角度回転させて傾かせた位置に設定されており、前記偏心部材は、前記待機位置から前記硬貨排出位置に向かって回転する点にある。
本構成では、硬貨通過位置における偏心部材の待機位置は、偏心部材の最外回転軌道に接する外接部が最突出位置に対して所定角度回転させて傾かせた位置に設定されている。この硬貨通過位置における偏心部材の待機位置は、偏心部材の最上端部が搬送面の高さ以上に設定されているため、硬貨が通過可能な位置である。つまり、最突出位置よりも低い位置、且つ、最突出位置よりも硬貨排出位置に早く到達することができる位置に偏心部材を待機させている。その結果、高速で連続搬送される小径硬貨を、例えば、落下,通過の順で選別するとき、偏心部材を回転させて硬貨排出位置に速やかに到達させて小径硬貨を確実に落下させた後、偏心部材を回転させて最上端部を搬送面の高さ以上に到達させることで小径硬貨を通過させる。よって、落下中の硬貨が偏心部材と開口部との間に挟まれて落下不良となることを防止できる。
このように、処理対象硬貨の径差が大きい場合であっても、処理速度の高速化が可能な硬貨選別装置を提供できた。
他の特徴構成は、前記偏心部材は、一方向に回転するように構成されている点にある。
本構成のように偏心部材を一方向に回転させれば、偏心部材の作動制御が容易であり、偏心部材を正回転と逆回転の両方を用いる場合と比較して駆動源の駆動損失や時間ロスが少ない。よって、連続搬送される小径硬貨を確実且つ高効率に選別することができる。
また、偏心部材の待機位置が最突出位置より低い位置にあるので、偏心部材を一方向に一回転させたときに、偏心部材の最上端部が搬送面の高さ以上である硬貨通過位置にある角度範囲は、最突出位置近傍だけが硬貨通過位置であった従来(例えば特許文献1に記載の硬貨選別装置)の角度範囲と比較して大きくなる。よって、偏心部材を一方向に回転させたときに、硬貨通過位置にある期間が長くなるため、本来通過させるべき小径硬貨が落下するといった不都合を防止することができる。
他の特徴構成は、前記待機位置は、前記外接部が前記最突出位置に対して前記搬送方向に前記所定角度回転させて傾かせた位置に設定されており、前記偏心部材は、前記搬送方向と同方向に回転する点にある。
本構成における硬貨通過位置における偏心部材の待機位置は、外接部が搬送方向に傾かせた位置に設定されており、偏心部材を搬送方向と同方向に回転させている。つまり、偏心部材を待機位置から硬貨排出位置に速やかに移動させて小径硬貨を確実に落下させた後、硬貨排出位置にある偏心部材が最初に硬貨通過位置に到達したとき、偏心部材の最上端部の高さは最突出位置に向かう上昇途中にある。その結果、搬送ベルトと偏心部材との間に挟まれた通過させるべき硬貨は徐々に持ち上げられることとなり、搬送ベルトや偏心部材にかかる負荷を小さくすることが可能となる。よって、搬送ベルトや偏心部材の耐久性を高めることができると共に、通過させるべき硬貨を落下させることがない。
他の特徴構成は、前記偏心部材は、前記硬貨通過位置と前記硬貨排出位置との間を揺動するように構成されている点にある。
偏心部材を正回転と逆回転の両方を用いる場合には一方向に回転させる場合と比較して駆動源の駆動損失や時間ロスが発生するが、偏心部材の大きさや開口部の形状によっては、待機位置と硬貨排出位置との間の偏心部材の移動距離を短縮した方が連続搬送される小径硬貨を確実に選別できる場合も想定される。かかる場合、本構成のように、硬貨通過位置と硬貨排出位置との間を偏心部材が揺動するように構成すれば、偏心部材の移動距離を短縮することが可能となるため、有効である。
以下に、本発明に係る硬貨選別装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、選別機構4(硬貨選別装置の一例)が硬貨入金機100に内蔵された一例を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
(基本構成)
図1に示すように、硬貨入金機100は、繰出機構1と、搬送機構2と、識別部3と、選別機構4と、制御ユニットUと、を備えている。硬貨入金機100は、入金された複数種類の硬貨Cについて金種や真偽等を識別した識別結果に基づいて選別しながら硬貨Cを搬送する。硬貨入金機100は、重力方向に垂直な水平面を有するベース板Sを備えており、繰出機構1,搬送機構2,識別部3,選別機構4がベース板Sに支持されている。以下、図1の紙面左側を上流側、図1の紙面右側を下流側として硬貨Cの搬送方向Dを規定する。
図1に示すように、硬貨入金機100は、繰出機構1と、搬送機構2と、識別部3と、選別機構4と、制御ユニットUと、を備えている。硬貨入金機100は、入金された複数種類の硬貨Cについて金種や真偽等を識別した識別結果に基づいて選別しながら硬貨Cを搬送する。硬貨入金機100は、重力方向に垂直な水平面を有するベース板Sを備えており、繰出機構1,搬送機構2,識別部3,選別機構4がベース板Sに支持されている。以下、図1の紙面左側を上流側、図1の紙面右側を下流側として硬貨Cの搬送方向Dを規定する。
繰出機構1は、硬貨受入口(不図示)で受け入れられた複数の硬貨Cを、1枚ずつ繰出して搬送する。この繰出機構1は、モータ等(不図示)の駆動力により回転する回転円盤11を有しており、回転円盤11の外周には外周壁部12が形成されている。回転円盤11の回転により遠心力を受けた硬貨Cは、外周壁部12にガイドされながら回転円盤11の表面上で搬送され、図示しない厚み規制板等によって1層状態にされて1枚ずつ搬送機構2に繰出される。
搬送機構2は、繰出機構1から1枚ずつ繰り出された硬貨Cを搬送方向Dに沿って搬送する。搬送機構2は、搬送路21と、複数(本実施形態では3つ)のプーリ22と、複数(本実施形態では2つ)の搬送ベルト23と、モータ等で構成される搬送駆動源24とを有している。
搬送路21は、繰出機構1から繰出された硬貨Cが導入される導入路21aと、導入路21aから搬送方向Dに沿って直線状に延びる上流側直線路21bと、上流側直線路21bと同一の幅を持って屈曲する屈曲路21cと、屈曲路21cから搬送方向Dに沿って直線状に延びる下流側直線路21dとを有している。これら導入路21a,上流側直線路21b,屈曲路21cおよび下流側直線路21dは、ベース板Sの表面で構成される同一平面上の搬送面21Aを有しており、この搬送面21Aは、ベース板Sから垂直に立設した案内壁21Bと規制壁21Cとの間に形成されている。
複数のプーリ22は、規制壁21Cと案内壁21Bとの間において搬送面21Aから離間して配置されている。複数のプーリ22は、導入路21aに配置された上流側プーリ22aと、案内壁21Bに近接した状態で屈曲路21cに配置された中間プーリ22bと、案内壁21Bに近接した状態で下流側直線路21dの選別機構4よりも下流側に配置された下流側プーリ22cとを有している。上流側プーリ22aと下流側プーリ22cとは同等の幅で構成されており、中間プーリ22bは、上流側プーリ22aおよび下流側プーリ22cよりも大きい(約2倍)幅で構成されている。中間プーリ22bが位置する屈曲路21cに位置する案内壁21Bは、搬送方向Dに向かって中間プーリ22bに接近するように傾斜しており、屈曲路21cに位置する規制壁21Cは、案内壁21Bと平行に搬送方向Dに向かって中間プーリ22bから離間するように傾斜している。
搬送ベルト23は、平ベルトで構成されており、上流側プーリ22aと中間プーリ22bとに亘って巻回される上流側ベルト23aと、中間プーリ22bと下流側プーリ22cとに亘って巻回される下流側ベルト23bとを有している。つまり、中間プーリ22bの幅方向に並列して上流側ベルト23aの一端と下流側ベルト23bの一端とが位置している。このような構成から、搬送駆動源24が下流側プーリ22cのみを回転駆動することにより、下流側ベルト23bの回転力が中間プーリ22bに伝達され、中間プーリ22bを介して上流側ベルト23aも回転する。
繰出機構1から導入路21aに搬送された硬貨Cは、上流側ベルト23aにより搬送面21Aに押圧されながら搬送方向Dに沿って搬送される。次いで、屈曲路21cに到達した硬貨Cは、搬送方向Dに向かって中間プーリ22bに接近するように傾斜している案内壁21Bに案内されながら片寄せられる(案内壁21Bに当接する)と共に、上流側ベルト23aおよび下流側ベルト23bにより、搬送面21Aに押圧されながら搬送方向Dに沿って搬送される。次いで、下流側直線路21dに搬送された硬貨Cは、案内壁21Bに片寄せられた状態で、下流側ベルト23bにより搬送面21Aに押圧されながら搬送方向Dに沿って搬送される。つまり、下流側直線路21dに位置する選別機構4では、搬送ベルト23により押付けられた硬貨Cの周縁部が案内壁21Bに当接している(図2参照)。
識別部3は、中間プーリ22bよりも上流側の上流側直線路21bに位置しており、硬貨Cを磁気センサや光学センサで検知して、硬貨Cの金種や真偽を識別する。そして、識別部3での硬貨Cの識別結果が制御ユニットUに出力される。
選別機構4は、識別部3による硬貨Cの識別結果に基づいて、硬貨Cの選別を行う。図1では、選別機構4を1箇所のみ図示しているが、搬送方向Dに沿って、複数の選別機構4が設けられており、夫々の選別機構4によって硬貨Cが金種ごとに選別されたり、偽貨がリジェクトされたりするように構成されている。選別機構4の具体的構成については後述する。
制御ユニットUは、各種処理を実行するCPUやメモリを中核としたソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの協働により構成されている。制御ユニットUは、識別部3の識別結果に基づいて、選別機構4の作動を制御する。
(選別機構)
図2〜図10を用いて硬貨選別装置としての選別機構4の具体的構成について説明する。
図2〜図10を用いて硬貨選別装置としての選別機構4の具体的構成について説明する。
図2〜図3に示すように、選別機構4は、下流側ベルト23b(搬送ベルトの一例)と、下流側直線路21d(搬送路の一例)と、偏心部材41と、押圧プーリ42と、モータMとを備えている。下流側ベルト23bは、案内壁21Bに硬貨Cを片寄せた状態で下流側直線路21dの搬送面21Aに向けて硬貨Cを押圧しながら搬送方向Dに沿って搬送する。
下流側直線路21dには、硬貨Cを落下させる開口部25が形成されており、この開口部25の一部は、案内壁21Bおよび規制壁21Cの一部を切欠いて形成されている。開口部25は、平面視において、案内縁部25a,下流側縁部25b,外側縁部25c,対向縁部25d,上流側縁部25eおよび内側縁部25fを有した六角形状に形成されている。案内縁部25a,下流側縁部25b,外側縁部25c,対向縁部25d,上流側縁部25eおよび内側縁部25fの夫々の接続部位は、R形状となっている。
案内縁部25aは、搬送方向Dの下流側に進むに連れて案内壁21Bから離間するように一端から他端に向かって直線状に傾斜している。下流側縁部25bは、一端が案内縁部25aの他端と接続されており、案内縁部25aの他端から搬送方向Dと垂直且つ案内壁21Bから離間する方向に直線状に延出している。外側縁部25cは、一端が下流側縁部25bの他端と接続されており、下流側縁部25bの他端から搬送方向Dと平行且つ反対方向に沿って直線状に延出している。対向縁部25dは、一端が外側縁部25cの他端と接続されており、案内縁部25aと平行となるように案内縁部25aと対向して設けられている。上流側縁部25eは、一端が対向縁部25dの他端と接続されており、対向縁部25dの他端から搬送方向Dと垂直且つ案内壁21Bに近接する方向に直線状に延出している。内側縁部25fは、一端が上流側縁部25eの他端と接続されると共に他端が案内縁部25aの一端と接続されており、搬送方向Dに沿って直線状に延出している。
開口部25の上流側縁部25eに近接する上流側には、硬貨Cの到達検知と通過検知とを実行する硬貨検知センサTが設けられている。この硬貨検知センサTで検知した検知信号は、上述した制御ユニットUに出力される。
偏心部材41は、モータMの駆動軸に連結される支持軸41aと、支持軸41aの外周に固定された偏心体41bと、偏心体41bの外周に支持されたローラ部材41cとを有している。支持軸41aと偏心体41bとが固定されていることにより偏心体41bは支持軸41aと一体回転し、偏心体41bの外周に支持されたローラ部材41cは自由回転自在に構成されている。モータMは、例えばステッピングモータで構成されており、制御ユニットUからのパルス信号を受けて支持軸41aを180度ずつ回転させる。
支持軸41aは、モータMの駆動軸と同軸芯となる回転軸芯Xを中心とした断面円形状に形成されており、回転軸芯Xを中心として回転する。偏心体41bは、回転軸芯Xの周りに公転する偏心軸芯Yを有しており、この偏心軸芯Yは、開口部25に対して下流側ベルト23bとは反対側に配置されている。偏心体41bは、偏心軸芯Yを中心とした外周が断面円形状に形成されており、支持軸41aの外周に対して径方向外側に最も大きく突出した大径部41baと、径方向外側に最も小さく突出した小径部41bbとを有している。ローラ部材41cは、金属製で摩擦係数の小さい材料で構成されており、偏心体41bに対して自由回転する断面円環状に形成されている。具体的には、ローラ部材41cに金属製のベアリングが用いられている。
上述したように偏心体41bが支持軸41aに固定されていることから、偏心体41bは支持軸41aの回転と同期して自転しながら、偏心軸芯Yが回転軸芯X周りに公転するように構成されている。このような構成から、大径部41baが搬送面21Aと垂直な方向且つ図3の上側に位置している状態が、ローラ部材41c(偏心部材41)が搬送面21Aから最も突出する位置であり、小径部41bbが搬送面21Aと垂直な方向且つ図3の上側に位置している状態が、ローラ部材41c(偏心部材41)が搬送面21Aから最も引退する位置である。
偏心部材41は、偏心軸芯Yを通り搬送面21Aに垂直な方向の仮想線がローラ部材41cの上側の外周と交差する位置である最上端部Hpが、搬送面21Aと同一平面位置又は搬送面21Aから下流側ベルト23b側に突出する位置(図3,図8,図10参照)が、硬貨Cが開口部25を通過可能な硬貨通過位置である。また、偏心部材41は、最上端部Hpが搬送面21Aから偏心軸芯Y側に窪んだ位置(図7,図9参照)が、硬貨Cを開口部25に落下させる硬貨排出位置である。偏心部材41が硬貨排出位置にあるときには、硬貨Cの周縁部が開口部25の案内縁部25aに当接し、案内縁部25aの傾斜に沿って硬貨Cが搬送方向Dの下流側且つ下流側縁部25bに向かって移動する。その結果、硬貨Cは、偏心部材41から離間して開口部25から重力方向に落下する。
押圧プーリ42は、硬貨Cを開口部25(偏心部材41)に向かって押付ける下流側ベルト23bの押付力をアシストする。つまり、押圧プーリ42は、下流側ベルト23bを介して硬貨Cを開口部25(偏心部材41)に向かって押付ける。この押圧プーリ42の押圧力は、偏心部材41が硬貨通過位置にあるとき、硬貨Cを偏心部材41に押付ける力として作用し、偏心部材41が硬貨排出位置にあるとき、硬貨Cを開口部25に落下させる力として作用する。
図1に戻り、制御ユニットUは、硬貨検知センサTで硬貨Cの到達および通過を検知したとき、識別部3での当該硬貨Cの識別結果に基づいて選別機構4の作動を制御する。具体的には、硬貨Cを開口部25から落下させるべきであるときは、制御ユニットUがモータMを駆動させて偏心部材41を硬貨排出位置に回転させ、硬貨Cが開口部25を通過させるべき硬貨Cであるときは、モータMを駆動させて偏心部材41を硬貨通過位置に回転させる。なお、硬貨Cを開口部25から落下させるべきであり偏心部材41が硬貨排出位置にあるときはそのまま維持しても良いし、硬貨Cが開口部25を通過させるべき硬貨Cであり偏心部材41が硬貨通過位置にあるときはそのまま維持しても良い。
(偏心機構の基本原理)
次に、図4〜図6を用いて、本実施形態における偏心部材41の作動に関する基本原理を説明する。図4〜図6では一点鎖線が本実施形態における偏心部材41が回転する軌跡のうち最も外側(回転軸芯Xから遠い側)にある最外回転軌道であり、二点鎖線が従来例(例えば、特許文献1に記載の硬貨選別装置、以下「従来例」と言う)における偏心部材が回転する軌跡のうち最も外側にある従来回転軌道である。図4〜図5では、実線が本実施形態における偏心部材41(ローラ部材41c)の外周を示しており、破線が従来例における偏心部材の外周を示している。なお、理解を容易にするため、本実施形態における偏心部材41の外径は、従来例における偏心部材の外径と同等の大きさで示している。
次に、図4〜図6を用いて、本実施形態における偏心部材41の作動に関する基本原理を説明する。図4〜図6では一点鎖線が本実施形態における偏心部材41が回転する軌跡のうち最も外側(回転軸芯Xから遠い側)にある最外回転軌道であり、二点鎖線が従来例(例えば、特許文献1に記載の硬貨選別装置、以下「従来例」と言う)における偏心部材が回転する軌跡のうち最も外側にある従来回転軌道である。図4〜図5では、実線が本実施形態における偏心部材41(ローラ部材41c)の外周を示しており、破線が従来例における偏心部材の外周を示している。なお、理解を容易にするため、本実施形態における偏心部材41の外径は、従来例における偏心部材の外径と同等の大きさで示している。
図4に示すように、本実施形態では、一点鎖線で示す最外回転軌道のうち搬送面21Aから下流側ベルト23b側に最も突出する位置を最突出位置Ptとしたとき、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtは、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部が最突出位置Ptに対して搬送方向D(図面上では時計回り)に所定角度θ(例えば45度)回転させて傾かせた位置に設定されている。一方、従来例では、二点鎖線で示す最外回転軌道のうちの最突出位置を、硬貨通過位置における偏心部材の待機位置としている。硬貨通過位置において、本実施形態に係る偏心部材41の待機位置Pwtと従来例に係る偏心部材の待機位置とは、偏心部材の搬送面21Aに対する相対位置(図4の実線と破線)を略同一位置に設定している。つまり、従来例に係る偏心部材の待機位置は、本実施形態に係る偏心部材41の待機位置Pwtにおける偏心部材41の最上端部Hpと略同一位置となっている。
また、図5に示すように、本実施形態では、一点鎖線で示す最外回転軌道のうち搬送面21Aから偏心軸芯Y側に最も離間する位置を最離間位置Pbとしたとき、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbは、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部が最離間位置Pbに対して搬送方向Dと反対方向(図面上では時計回り)に所定角度θ(例えば45度)回転させて傾かせた位置に設定されている。一方、従来例では、二点鎖線で示す最外回転軌道のうちの最離間位置を、硬貨排出位置における偏心部材の待機位置としている。
図6には、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部における軌道位相図が示されている。図6の縦軸は、回転軸芯Xを原点とした偏心部材41の外接部の高さ(搬送面21Aと垂直な方向における高さ)を示しており、図6の横軸は、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtを原点とした偏心部材41の外接部の回転角度を示している。同図に示すように、本実施形態では硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtを最突出位置Ptに対して搬送方向Dに所定角度θ回転させて傾かせた位置に設定することにより、待機位置Pwtから最離間位置Pbまでの回転角度が従来例よりも小さくなる。その結果、一点鎖線で示す本実施形態は、二点鎖線で示す従来例に比べて、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部を早く最離間位置Pbに到達させることができる。これにより、高速で連続搬送される硬貨Cにおいて、偏心部材41を硬貨排出位置に速やかに移動させて確実に落下させることができる。
しかも、図5に示すように、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbにおいて、実線で示す本実施形態の偏心部材41は破線で示す従来例に比べて図面でより左方に位置しており、開口部25の案内縁部25aと偏心部材41の外周との間の空間が広いことが理解される。つまり、本実施形態における偏心部材41の硬貨排出位置における待機位置Pwbは、硬貨Cを落下させるための空間を従来例よりも多く確保することができる。その結果、落下させるべき硬貨Cを確実に落下させることができる。逆に言うと、従来例と同等の硬貨落下空間を確保すれば良い場合においては、本実施形態では実線で示す偏心部材41の直径を従来例に比べて小さくすることができるため、選別機構4(偏心部材41)の小型化を実現することができる。
さらに、本実施形態における硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtは、最突出位置Ptに対して搬送方向Dに所定角度θ回転させて傾かせた位置に設定されており、偏心部材41の最上端部Hpが搬送面21Aと略同一平面位置にある(図4参照)。上述したように、偏心部材41の最上端部Hpが搬送面21Aと同一平面位置又は搬送面21Aから下流側ベルト23b側に突出する位置が、硬貨Cが開口部25を通過可能な硬貨通過位置である。つまり、図6に示すように、一点鎖線で示す本実施形態における偏心部材41の硬貨通過位置は所定角度θの約2倍の回転領域を有するのに対し、二点鎖線で示す従来例では、偏心部材の最突出位置近傍の回転領域しかない。換言すると、本実施形態では、偏心部材41が硬貨排出位置にある期間に対する硬貨通過位置にある期間の割合が従来例に比べて大きくなる。このため、本来通過させるべき硬貨Cが落下するといった不都合を防止することができる。
(偏心機構の具体的作動)
続いて、図7〜図10を用いて、本実施形態における偏心部材41の具体的作動について説明する。図7〜図8は、高速で連続搬送される最小直径(例えばφ14mm)の小径硬貨C1が、落下,通過の順で選別される例を示しており、図9〜図10は、高速で連続搬送される最大直径(例えばφ33mm)の大径硬貨C2が、落下,通過の順で選別される例を示している。
続いて、図7〜図10を用いて、本実施形態における偏心部材41の具体的作動について説明する。図7〜図8は、高速で連続搬送される最小直径(例えばφ14mm)の小径硬貨C1が、落下,通過の順で選別される例を示しており、図9〜図10は、高速で連続搬送される最大直径(例えばφ33mm)の大径硬貨C2が、落下,通過の順で選別される例を示している。
本実施形態における偏心部材41は、搬送方向Dと同じ一方向(図面上では時計回り)に回転し、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwt(図8,図10参照)と硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwb(図7,図9参照)とを交互に切換自在に構成されている。ここで、「硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwt」とは、硬貨通過位置において偏心部材41が回転するときの目標停止位置であり、搬送中の硬貨Cが存在しないときにおける偏心部材41の初期位置のことである。また、「硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwb」とは、硬貨排出位置において偏心部材41が回転するときの目標停止位置のことである。つまり、高速で連続搬送される小径硬貨C1が、落下,通過の順で選別するときは、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbと硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtとの切換えが連続的に実行される。
図7〜図8に示すように、識別部3により搬送方向Dの下流側の小径硬貨C11が排除すべき小径硬貨C1(例えば偽貨)であり、搬送方向Dの上流側の小径硬貨C12が通過すべき小径硬貨C1(例えば真貨)であったとする。制御ユニットUは、識別部3により通過すべき小径硬貨C1であるか、又は排除すべき小径硬貨C1であるかが識別されてから、硬貨検知センサTで当該小径硬貨C1の到達および通過を検知したとき、モータMを駆動させる(図1参照)。
図7では、まず排除すべき小径硬貨C11が開口部25に到達し、制御ユニットUは、硬貨通過位置における待機位置Pwtから硬貨排出位置における待機位置Pwb(図8の状態から図7の状態)に偏心部材41を回転させる。その結果、偏心部材41の最上端部Hpが搬送面21Aよりも下側に位置して偏心部材41と小径硬貨C11とが離間し、小径硬貨C11の外周面が案内縁部25aの内面に当接する。案内縁部25aに当接した小径硬貨C11は搬送面21A上を搬送されることなく、案内縁部25aの傾斜に沿って下流側縁部25bに向かって移動し、その後開口部25の重力方向に落下する。次に連続して搬送される小径硬貨C12が開口部25に到達するので、制御ユニットUは、図8に示すように硬貨排出位置における待機位置Pwbから硬貨通過位置における待機位置Pwtに偏心部材41を回転させる。
このとき、上述したように偏心部材41の硬貨排出位置における待機位置Pwbは、小径硬貨C11が落下するための空間を多く確保することが可能であるので、小径硬貨C11が回転中の偏心部材41に引っ掛かることなく速やかに落下する。また、次に連続して搬送される小径硬貨C12における搬送方向Dの下流側の周縁部が、搬送面21Aよりも下側にある偏心部材41の方向に傾いた状態で偏心部材41に当接する場合がある。このとき、制御ユニットUは、硬貨排出位置における待機位置Pwbから硬貨通過位置における待機位置Pwtに向けて偏心部材41を時計回りに回転させているので、偏心部材41の最上端部Hpの高さが最突出位置Ptに向かう上昇途中で小径硬貨C12と当接する。その結果、小径硬貨C12における搬送方向Dの下流側の周縁部が徐々に持ち上げられ、搬送面21A以上の高さに矯正される。よって、本体通過すべき小径硬貨C12は落下することなく通過するので、小径硬貨C12が意図せず落下するといった不都合を防止することができる。しかも、偏心部材41と下流側ベルト23bとの間に挟まれた小径硬貨C12は徐々に姿勢を矯正されるので、偏心部材41や下流側ベルト23bにかかる負荷が小さくなり、耐久性を高めることができる。
図9〜図10に示すように、識別部3により搬送方向Dの下流側の大径硬貨C21が排除すべき大径硬貨C2(例えば偽貨)であり、搬送方向Dの上流側の大径硬貨C22が通過すべき大径硬貨C2(例えば真貨)であったとする。大径硬貨C2は小径硬貨C1に比べて連続搬送される時間間隔が大きいため、偏心部材41の回転位置精度の要求基準は低いが、開口部25において大径硬貨C2を落下させることができるだけの平面積を確保することが求められる。開口部25の大径硬貨C2を落下させる平面積を確保する方法として、開口部25の全体開口面積を大きくする方法や、開口部25の下側に位置する偏心部材41を小さくして大径硬貨C2の落下空間を確保する方法が考えられる。上述したように、本実施形態では、偏心部材41の直径を従来例に比べて小さく構成したとしても、従来例と同等の硬貨落下空間を確保することができる。このため、本実施形態では偏心部材41を小さくして大径硬貨C2の落下空間を確保する方法を採用することが可能となり、開口部25の全体開口面積を大きくすることによる装置の大型化を抑制することができる。
偏心部材41の動作と大径硬貨C21,大径硬貨C22の挙動とは、小径硬貨C1のときと同様なので、詳細な説明は省略する。図9に示すように、偏心部材41の硬貨排出位置における待機位置Pwbは、従来例と比較して硬貨が落下するための空間を多く確保することが可能であるので、大径硬貨C21が回転中の偏心部材41に引っ掛かることなく速やかに落下する。そして、図10に示すように、硬貨排出位置における待機位置Pwbから硬貨通過位置における待機位置Pwtに偏心部材41を回転させたとき、通過すべき大径硬貨C22が偏心部材41の上側を通過すると共に、排除すべき大径硬貨C21は、案内縁部25aの傾斜に沿って下流側縁部25bに向かって移動し、開口部25から重力方向に落下する。
このように、本実施形態における選別機構4は、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtを、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部が最突出位置Ptに対して搬送方向Dに所定角度θ(例えば45度)回転させて傾かせた位置しているため、あらゆる直径の硬貨Cに対しても柔軟に対応できる。しかも、偏心部材41を一方向に回転させているので、作動制御が容易であり、偏心部材41を正回転と逆回転の両方を用いる場合と比較してモータMの駆動損失や時間ロスが少ない。よって、連続搬送される小径硬貨C1をも確実且つ高効率に選別することができる。
[その他の実施形態]
(1)図11に示すように、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtは、搬送方向Dとは反対方向(図面上では反時計回り)に所定角度θ(例えば45度)回転させて傾かせても良い。これにより、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbは、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtに対して90度だけ偏心部材41を回転させれば良いので、偏心部材41をより速く硬貨排出位置に移動させることが可能となる。その結果、硬貨Cを回転中の偏心部材41に引っ掛けることなく確実に落下させることができる。
(1)図11に示すように、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtは、搬送方向Dとは反対方向(図面上では反時計回り)に所定角度θ(例えば45度)回転させて傾かせても良い。これにより、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbは、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtに対して90度だけ偏心部材41を回転させれば良いので、偏心部材41をより速く硬貨排出位置に移動させることが可能となる。その結果、硬貨Cを回転中の偏心部材41に引っ掛けることなく確実に落下させることができる。
(2)上述した実施形態では、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbを、最外回転軌道に接する偏心部材41の外接部が最離間位置Pbに対して搬送方向Dと反対方向に所定角度θ回転させて傾かせた位置に設定した(図5参照)。これに代えて、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtを図4の状態のまま、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbを最離間位置Pbに設定しても良い。また、硬貨排出位置における偏心部材41の待機位置Pwbを、硬貨排出位置における任意の位置に設定しても良い。
(3)偏心部材41は、硬貨通過位置と硬貨排出位置との間を揺動(往復移動)させるように作動させても良い。特に上記(2)のように、例えば、硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtと硬貨排出位置における最離間位置Pbとの間を揺動(往復移動)させることで、硬貨通過位置と硬貨排出位置とにおける偏心部材41の移動距離を短縮することができる。これにより、偏心部材41を逆回転させることによるモータMの駆動損失や時間ロスが発生するが、偏心部材41の大きさや開口部25の形状によって、偏心部材41の移動距離を短縮した方が連続搬送される小径硬貨C1を確実に選別できる場合には有効である。
(4)偏心部材41のローラ部材41cを省略して、偏心部材41を支持軸41aと偏心体41bのみで構成しても良い。この場合、偏心体41bを摩擦抵抗の小さい材料で構成したり、偏心体41bの表面をコーティング材で覆ったりすることが好ましい。また、支持軸41aと偏心体41bを一体で形成しても良い。
(5)硬貨通過位置における偏心部材41の待機位置Pwtを設定するための所定角度θは、45度に限定されず、30度、60度等どのような値であっても良い。
(6)搬送面21Aは水平面に限定されず、傾斜面で構成しても良い。
(7)開口部25の形状は、上述した六角形状に限定されず、案内縁部25aに沿って硬貨Cを落下させる構成であればどのような形状であっても良い。
(6)搬送面21Aは水平面に限定されず、傾斜面で構成しても良い。
(7)開口部25の形状は、上述した六角形状に限定されず、案内縁部25aに沿って硬貨Cを落下させる構成であればどのような形状であっても良い。
(8)搬送ベルト23と偏心部材41との間における硬貨Cの挟持力をサポートするために押圧プーリ42を設けたが、搬送ベルト23のみで該挟持力を発揮できる場合は押圧プーリ42を省略しても良い。また、搬送ベルト23は平ベルトに限定されず、丸ベルトや硬貨Cを押動させるピン付きベルトであっても良い。
(9)硬貨選別装置としての選別機構4は硬貨入金機100に内蔵される例を示したが、硬貨としてのメダル等が投入される遊技機などに内蔵しても良い。
(9)硬貨選別装置としての選別機構4は硬貨入金機100に内蔵される例を示したが、硬貨としてのメダル等が投入される遊技機などに内蔵しても良い。
本発明は、搬送ベルトにより搬送面に押圧されながら搬送方向に沿って搬送される硬貨を選別する硬貨選別装置に利用可能である。
4 :選別機構(硬貨選別装置)
21 :搬送路
21A :搬送面
23b :下流側ベルト(搬送ベルト)
25 :開口部
41 :偏心部材
C :硬貨
D :搬送方向
Hp :最上端部
Pt :最突出位置
Pwt :待機位置
Y :偏心軸芯
θ :所定角度
21 :搬送路
21A :搬送面
23b :下流側ベルト(搬送ベルト)
25 :開口部
41 :偏心部材
C :硬貨
D :搬送方向
Hp :最上端部
Pt :最突出位置
Pwt :待機位置
Y :偏心軸芯
θ :所定角度
Claims (4)
- 搬送ベルトにより搬送面に押圧されながら搬送方向に沿って搬送される硬貨を選別する硬貨選別装置であって、
前記硬貨を落下させる開口部が前記搬送面に形成された搬送路と、
前記開口部に対して前記搬送ベルトとは反対側に偏心軸芯を有し、前記搬送ベルトと対向して配置された偏心部材と、を備え、
前記偏心部材は、最上端部が前記搬送面と同一平面位置又は前記搬送面から前記搬送ベルト側に突出する位置となる硬貨通過位置と、前記最上端部が前記搬送面から前記偏心軸芯側に窪んだ位置となる硬貨排出位置と、に切換自在に構成されており、
前記偏心部材が回転する軌道のうち最も外側にある軌道を最外回転軌道とし、当該最外回転軌道のうち前記搬送面から前記搬送ベルト側に最も突出する位置を最突出位置としたとき、
前記硬貨通過位置における前記偏心部材の待機位置は、前記最外回転軌道に接する前記偏心部材の外接部が前記最突出位置に対して所定角度回転させて傾かせた位置に設定されており、
前記偏心部材は、前記待機位置から前記硬貨排出位置に向かって回転する
ことを特徴とする硬貨選別装置。 - 前記偏心部材は、一方向に回転するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の硬貨選別装置。 - 前記待機位置は、前記外接部が前記最突出位置に対して前記搬送方向に前記所定角度回転させて傾かせた位置に設定されており、
前記偏心部材は、前記搬送方向と同方向に回転する
ことを特徴とする請求項2に記載の硬貨選別装置。 - 前記偏心部材は、前記硬貨通過位置と前記硬貨排出位置との間を揺動するように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の硬貨選別装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018126923A JP2020008938A (ja) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 硬貨選別装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018126923A Pending JP2020008938A (ja) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | 硬貨選別装置 |
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-
2018
- 2018-07-03 JP JP2018126923A patent/JP2020008938A/ja active Pending
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