专利名称：辊轮和纸张类抽出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及为了将多层重叠的纸张类逐张地抽出而使用的辊轮以及使用该辊轮的纸张类抽出装置。
所述重叠方式(参照专利文件1)为，将在旋转时产生抽出纸张类的输送力的旋转的供给辊轮与在抽出时静止的门辊轮重叠，利用在被夹在所述供给辊轮和所述门辊轮之间的纸张形成波状的变形时所发生的力，使纸张与辊轮间产生摩擦力而逐张地分离的方式。
另外，这里所指的重叠是，例如对于在圆周部有2条在旋转方向上的槽的供给辊轮，把门辊轮的外周稍微进入到所述槽内的略微重合的状态。
专利文献1特开2000-203735号公报专利文献2特开平8-81079号公报但是，所述重叠方式(参照专利文献1)，对各辊轮重叠量的精度要求严格，所以需要精度很高的辊轮。例如，在制造纸张类处理装置过程中，使用厚度厚的纸张类时，存在需要再调整重叠量的缺点。
例如，处理厚度各异的纸币时，纸币的厚度因国家而异，所以需要分别调整，为了分离纸币必须要进行重叠量的微调整。
还有，在把纸张类抽出装置内的折损的纸张抽出时，会发生由于重叠变厚而发生卡纸的情况。此时，由于不能自动排出所以必须通过手动来除去纸币。
并且，在抽出刚性低的纸币时，有可能会发生纸币的连带抽出情况。这里，所述纸币的连带抽出是指重合的几张纸币同时被抽出的现象。
例如，新币的情况，由于其刚性高，所以按新币性质调整重叠量。此时，对于因流通使用而造成较大损伤且刚性下降的旧纸币(即易于形成波形变形的旧纸币)的分离性能差。
还有，减速方式(参照专利文献2)由于是以用比供给辊轮软的橡胶状弹性材料形成减速辊轮，在抽出时，当多张纸张被同时送入时、使减速辊轮的夹持部(接触部分)变形为凹状，使被送入的所有纸张的前端直接接触减速辊轮而分离为技术目的，即，由于是以使减速辊轮的切口部分形成凹状为目的，所以对于1种纸张类的分离是有效的，而处理厚度和刚性不同的纸张类时，对于变形为祸的全纸张类得不到稳定的分离作用。
本发明提供一种辊轮，具有轴部、由以该轴部为中心的弹性体构成的圆周部、和连接所述轴部和圆周部的由弹性体构成的多个螺旋状的棱，其特征在于所述棱的形成形状为从所述轴部到所述圆周部逐渐变宽。
还有，本发明还提供一种纸张类抽出装置，其把旋转地抽出纸张类的供给辊轮和分离多层的所述纸张类的门辊轮设置成，使双方的形成在外周上的多的圆盘状的突起部的接合面相互重叠，沿所述各自辊轮的圆周面逐张分离抽出所述纸张类，其特征在于在所述供给辊轮和门辊轮中，至少其中之一使用，具有轴部、将由该轴部为中心的弹性体所形成的多个的棱以螺旋状设置的连接部，并且在所述连接部上，从所述轴部到所述圆周部设置多个螺旋状的空洞，所述空洞从所述轴部到所述圆周部逐渐变细而形成的辊轮。
作为所述纸张类抽出装置的形式是，在所述辊轮的棱的轴侧向圆周部的螺旋方向，在抽出纸张类动作时，在所述圆周部和输送纸张类的交点处，对于所述圆周部受到的纸张类的输送负荷，作为在所述棱部受到挤压而后退的后退方向。
根据本发明的所述辊轮，当受到从该辊轮的外周部向轴心方向的力时，使得棱部和空洞的轴心侧变形，圆周部不变形，故能够将该圆周部向轴心侧移动。
所述辊轮可以由硬质或者软质橡胶等摩擦材料形成。还有，所述辊轮的外观可以做成圆板形。
根据本发明的所述纸张类抽出装置，抽出纸张类动作时，由所述特定构成的辊轮形成的供给辊轮或者门辊轮的至少1个与纸张类接触时，由于其抽出负荷(纸张类的输送负荷)，辊轮的棱部及空洞的轴心侧变形，圆周部几乎不变形，能够使得与纸张类接触地方的该圆周部向轴心方向位移。
所述纸张类包括由纸币，支票，证券，印刷物，纸，或由他们的多种构成。
根据本发明的辊轮，受到从该辊轮的外周部向轴心方向的力时，棱部的轴心侧变形，圆周部不变形，由于该圆周部在轴心侧位移，能够在确保其圆周部摩擦力的基础上，允许该圆周部的位移。
更进一步，即使圆周部使用高硬度材料，也能够得到必要的圆周部位移，其结果，能够得到柔软性及耐磨损性卓越的辊轮。
根据本发明的纸张类抽出装置，在确实施行抽出纸张类动作的同时，纸张类的刚性及厚度范围广泛，能够处理多种纸张类。
图2是表示纸币集积抽出装置的右侧面剖视图。
图3是表示纸币集积抽出装置的右侧面剖视图。
图4是门辊轮的概观立体图。
图5是抽出纸的动作说明图。
图6是抽出纸的动作说明图。
图中1-纸币集积抽出装置，2-纸币，25-门辊轮，25a，31a-外周部，25b，31b-棱，25d，31d-空洞，31-供给辊轮。
首先，结合
图1图2，说明纸币集积抽出装置1的外观及其结构。
图1是表示纸币集积抽出装置1的立体图，纸币集积抽出装置1的外形为箱形，在内部形成将纸币叠层为多层的集积空间3，该集积空间3的底部备有与纸币相同大小的升降板11。
所述升降板11在能够以水平状态上下定向移动。并且，通过可进行正反旋转的马达(步进马达)14的旋转力使由固定部12固定的升降皮带13正反向旋转，来控制所述升降板11的上下运动。
在纸币集积抽出装置1的上部，在供给辊轮32上固定设置向纸币抽出方向或集积方向输送纸币的圆柱形供给辊轮31、31，将该供给轴32架设在横向上、形成轴支撑。而且，所述供给辊轮31用高摩擦且高硬度材料的硬质橡胶形成。
在所述供给轴32的右端固定齿轮34。该齿轮34与齿轮43咬合，借助固定于该齿轮43及正反转马达41上的齿轮42，传达正反转马达41的旋转力，旋转驱动所述供给轴32。
在所述供给轴32的左端固定齿轮33，通过齿轮24将动力传导至被轴支撑在所述供给轴32的近体下方的门轴22上。
所述齿轮24被设置在所述门轴22的左侧，齿轮24内置有单向离合器23(图略)。该单向离合器23，在集积纸币的集积动作时，使门轴22正向旋转，在抽出纸币的抽出动作时，使门轴22在所述正反转马达41的驱动力的作用下不进行反向旋转。
在所述齿轮24的横向右侧，具有在抽出动作时防止旋转的另一个单向离合器23，其作用是在集积动作时，允许门轴22向正方向旋转，在抽出动作时，将门轴22固定，使其不进行受后述的供给辊轮31的影响的反向旋转。通过这2个单向离合器23，构成了在集积动作时，使所述门轴22必然向正方向旋转，而在抽出动作时，将所述门轴22固定为非旋转状态的机构。
用高摩擦且高硬质材料的硬质橡胶把后述的柔软结构的门辊轮25、25固定在所述门轴22上，使其与所述供给辊轮31相对，使在辊轮外周设置的多个的凸起部保持相互重叠状态。
所述门轴22的右端被支撑在集积空间3的外部的定位板44上，与同样被支撑在该位置决定板44上的供给轴32一同，决定其右端的位置。
在供给轴31的后方，如图2的右侧剖视图所示，具有在皮带轮64上安装有皮带62的皮带驱动部61。该皮带驱动部61，在集积动作时和抽出动作时，以里侧皮带轮64为中心上下摇动，在抽出时，通过与被集积的纸币2接触，将其向抽出方向上送出。而且，在集积时，通过以里侧皮带轮为中心向上侧摇动，使其不接触集积纸币2。
输送纸币的输送通路51由在比供给辊轮31的外周稍向内的位置上，向上，近体，下方进行导向，并以形状向后方水平延伸的导向板53、和从纸币集积抽出装置1的上端近体位置的纸币抽出口54向正下方延伸，其中一部分沿供给辊轮31的外周弯曲后再向正下方延伸的导向板52形成。
所述纸币抽出口54的稍后方向上有纸币投入口55，该纸币投入口55及纸币抽出口54在内部被合并，与所述输送通路51相连。
通过构成以上的结构，在集积时，供给辊轮31在集积方向(图2逆时针旋转)上旋转，从纸币投入口55送入的纸币2受到供给辊轮31的送入力，被输送至输送通路51内，放入集积空间3，集积在升降板11上。
在抽出时，供给辊轮31向抽出方向(图3顺时针旋转)旋转，由皮带驱动部61拾取的纸币2受到供给辊轮31的输送控制和柔软结构的门辊轮25的1张抽出控制，在所述输送通路51中被反向输送，从纸币抽出口54抽出。
图3是表示抽出动作时的右侧剖视图。
皮带驱动部61，为如图所示的被下移的状态，拾取平向集积的纸币2，然后送入输送通路51。
此时，供给辊轮31虽然与集积时的旋转方向相反，但通过参照图1说明的2个单向离合器23，使门轴22为非旋转状态，并且被固定在门轴22上的门辊轮25也为非旋转状态。
由此，随皮带驱动部61试图抽出的纸币2一起被连带抽出的1张以上的纸币2，在门辊轮25的摩擦力的作用下被锁住。
被送到输送通路51上的纸币2由供给辊轮31向上方送出，从纸币抽出口54抽出。
通过以上的抽出动作，由门辊轮25逐张分离抽出。此时，即使纸币2的刚性不同，由于门辊轮25柔软结构的弹力，也能对应纸币2的刚性而柔软地变化门辊轮25的位移量。
下面，就门辊轮25的柔软结构，结合图4(a)所示立体图加以说明，同时，关于抽出动作时的状态，结合图5及图6的动作说明图进行说明。
门辊轮25是中心通过门轴22(图1)的圆柱形，在侧面开有贯穿于垂直方向的螺旋状的孔。
外周部25a与轴心部25c用6个棱25b连接而成。而且，所述棱25b形状为轴心部25c窄小，沿着向外周部25a的方向逐渐变宽。
所述各棱25b形成螺旋状，其螺旋方向(倾斜方向)，即从轴心部25c向外周部25a的螺旋方向为如图4(a)所示的逆时针方向，即，其方向为，在纸币2的抽出动作时(对应于图3)，在外周部25a与输送方向x上输送的纸币2的交点y处，由于受到纸币2的输送负荷(从输送方向x受到的力)的作用，其相对的棱25b受到挤压而后退的后退方向(图3的逆时针方向)。
所述外周部25a，6个棱25b及轴心部25c由硬质橡胶材料形成一体，各棱25b间的间隙也形成为螺旋状空洞25d，螺旋状空洞25d为从所述轴心部25c到所述外周部25a逐渐变窄。
从此空洞25d的轴心部25c向外周部25a的螺旋方向也如所述棱25b一样，如图4(a)所示的逆时针方向，即，其方向为，纸币2的抽出动作时(对应于图3)，在外周部25a与输送方向x上输送的纸币2的交点y处，由于受到纸币2的输送负荷(从输送方向x受到的力)的作用，其相对的棱25b受到挤压而后退的后退方向(图3的逆时针方向)。还有，其形状也形成为，从所述轴心部25c到所述外周部25a，逐渐变窄的形状。
根据以上结构，门辊轮25受到从外周向轴心方向的纸币2的输送负荷的力时，在与其对应的棱25b变窄的地方，棱25b被挤压而后退的后退方向上发生变形，外周部25a几乎不变形，能够使25a向轴心部位移。
还有，棱25b轴心部的端面，由于在门辊轮25的宽度上有一定的厚度，所以没有与轴心方向倾斜的变形，25a一直向着轴心方向位移。
图4(b)表示在供给辊轮31上采用与所述门辊轮25相同的柔软结构的例，其详细后述。
所述结构的门辊轮25在通常情况下，如图5(A)所示的主视图那样，纸币2在插入供给辊轮31与门辊轮25之间以前，如图6(A)的右视图所示门辊轮25不变形，处于通常状态。
所述供给辊轮31如图所示采用以3个为1组，所述门辊轮25采用以2个为1组方式。这是由于在三个供给辊轮31的间隙中，稍稍突入两个门辊轮25的各个外周(使其重叠)的方式构成，实现将变形为平面看为M形的纸币2抽出、或集积。
这里，当刚性低的纸币2(例如旧纸币)被插入时，则如图5(B)所示的那样，纸币2形成大的波状变形，门辊轴25如图6(B)所示地向轴心方向发生少量变形(收缩)，接触纸币2的外周部25a向轴心方向少量移动。
由此，抽出刚性低的纸币2时，由于有充分的重叠量所以能够得到防止连带抽出纸币2所需的摩擦力。
刚性高的纸币2(例如新纸币)被插入时，如图5(C)所示，纸币2稍变形成波形，门辊轴25如图6(C)所示向轴侧发生很大变形(收缩)，接触纸币2的外周部25a向轴心方向大量移动。
与重叠量成正比的纸币的变化量越多，纸币恢复到原来状态的恢复力越强，因此，可以认为在同样的重叠量时，抽出刚性大的纸币2比抽出刚性低的纸币2时的摩擦力大。
所以，在抽出刚性大的纸币2时，如所述，因门辊轮25的变形使得重叠量减少，从而摩擦力减少，在得到防止连带抽出所必要的摩擦力之外，还能够防止因当纸币2未能完全变形，使多张纸同时带出，造成辊轮间卡纸的现象。
如上所述，根据依存于供给辊轮3 1的重叠量和纸币2刚性的接触负荷，在基本维持门辊轮25圆周曲率的状态下，能够使与纸币2接触的门辊轮25外周部25a的面(外周部25a)，向轴心方向位移。因此，不管相对于门辊轮25和纸币2的交点y的纸币2的突入角度是多少，都能够以稳定的摩擦力抑制连带抽出的纸币2，使其1张张抽出，从而能够设定宽范围的纸币2的允许刚性及厚度上的宽度。
即如果是以前，如图5(A)图6(A)那样，在按照刚性低的纸币2设定时，如图5(C)那样如果试图抽出刚性高的纸币2的话，则不能得到其所需的向轴心方向的位移，其结果造成纸币2堵塞，但是现在，由于螺旋状空洞25d使得位移量增加，这样，能够对应刚性不同的纸币2。
为此由于使用高硬度，高摩擦，并且是高弹性的门辊轮25，相对与以往的按照对象纸币2的刚性，来确定门辊轮的材料，依靠所在位置来微调重叠量的做法，现在不需要这样的微调，同时，适应纸币2的刚性，门辊轮25的外周部25a由于棱25b的弹力而自然位移，能够在抽出纸币2上自然地得到适度的重叠量及摩擦力。
依靠以上的构成，结构及动作，具有门辊轮25的纸币集积抽出装置1，可以对于不同刚性及厚度的各种各样的纸币2进行抽出及集积，使依靠重叠方式的高速处理(抽出处理及集积处理)成为可能。
还有，门辊轮25即使使用硬质橡胶材料也可以得到充分的位移量(变形量)，所以能够设置很大的重叠量。
还有，由于能够得到充分的位移量，即使门辊轮25由高摩擦的橡胶材料做成，也能够延长耐用期间。
即，在新币状态，使门辊轮25的外周部25a大量重叠，由于设定了的抽出动作时的外周部25a的位移量大，即使因磨损而使门辊轮25的半径减小，在重叠量减小的同时外周部25a的位移量也减小，使磨损了的门辊轮25仍旧能够继续使用。
由此，不需要频繁更换门辊轮25这样的人为的维护。
所述重叠是指，把辊轮的配置状态处于，从轴心方向看去，往轴心方向错位的2个圆周，稍稍重合了的形态。还有，供给辊轮31和门辊轮25，是由复合体辊轮形成，该复合体辊轮是在同一轴上同样半径的多个辊轮的组合，也可使第1复合体辊轮和第2复合体辊轮的圆周略微重合地配置形成。
更进一步，所述图4(b)表示在供给辊轮31上采用了与上述门辊轮25相同的柔软结构例，供给辊轮31为其中心通过供给轴32(图1)的圆柱形，在侧面开出贯穿于垂直方向的螺旋状的孔。
更进一步，外周部31a与轴心部31c用6个棱31b连接而成。还有，上述棱31b形状为轴心部31c窄小，向着外周部31a逐渐变宽。
更进一步，上述各棱31b形成螺旋状，其螺旋方向(倾斜方向)，即从轴心部31c向外周部31a的螺旋方向为如图4(a)所示的逆时针方向，即，其方向为，纸币2的抽出动作时(对应于图3)，在外周部31a与输送方向x上输送的纸币2的交点y处，由于受到纸币2的输送负荷(从输送方向x受到的力)的作用，其相对的棱31b受到挤压而后退的后退方向(图3的逆时针方向)。
上述外周部31a，6个棱31b及轴心部31c由硬质橡胶材料形成一体，各棱25b间的间隙也形成为螺旋状空洞31d，螺旋状空洞31d为从所述轴心部31c到所述外周部31a..从此空洞31d的轴心部31c向外周部31a的螺旋方向也如所述棱31b一样，如图4(a)所示的逆时针方向，即，其方向为，纸币2的抽出动作时(对应于图3)，在外周部31a与输送方向x上输送的纸币2的交点y处，由于受到纸币2的输送负荷(从输送方向x受到的力)的作用，其相对的棱31b受到挤压而后退的后退方向(图3的逆时针方向)。还有，其形状也形成为，从所述轴心部31c到所述外周部31a，逐渐变窄的形状。
根据以上结构，供给辊轮31受到从外周向轴心方向的纸币2的输送负荷的力时，在与其对应的棱31b变窄的地方，棱31b被挤压而后退的后退方向上发生变形，外周部31a几乎不变形，能够使31a向轴心部位移。
还有，棱31b轴心部的端面，由于在门辊轮25的宽度上有一定的厚度，所以没有与轴心方向倾斜的变形，一直向着轴心方向位移。
然而也可，在图1-图3说明的供给辊轮31，使用图4(b)所示柔软结构的供给辊轮31，与门辊轮25一起将2辊轮25，31做成柔软结构。
本发明的构成与对应的所述实施形态为本发明的纸张类抽出装置对应于实施形态的纸币集积抽出装置1及纸币抽出装置，以下同样纸张类对应于纸币2辊轮对应于门辊轮25a，31a连接部对因于棱25b，31b及空洞25d，31d本发明不仅限于所述实施形态的结构，可以构成多种的实施方案。
权利要求
1.一种辊轮，具有轴部、由以该轴部为中心的弹性体构成的圆周部、和连接所述轴部和圆周部的由弹性体构成的多个螺旋状的棱，其特征在于所述棱的形成形状为从所述轴部到所述圆周部逐渐变宽。
2.一种纸张类抽出装置，把旋转地抽出纸张类的供给辊轮和分离多层的所述纸张类的门辊轮设置成，使双方的形成在外周上的多的圆盘状的突起部的接合面相互重叠，沿所述各自辊轮的圆周面逐张分离抽出所述纸张类，其特征在于在所述供给辊轮和门辊轮中，至少其中之一使用，具有轴部、将由该轴部为中心的弹性体所形成的多个的棱以螺旋状设置的连接部，并且在所述连接部上，从所述轴部到所述圆周部设置多个螺旋状的空洞，所述空洞从所述轴部到所述圆周部逐渐变细而形成的辊轮。
3.根据权利要求2所述的纸张类抽出装置，其特征在于使所述辊轮的棱的轴侧向圆周部侧的螺旋方向为，在进行抽出纸张类的动作时，在所述圆周部和被输送的纸张类的交点处，对于所述圆周部受到的纸张类的输送负荷，所述棱部受到挤压而后退的后退方向。
全文摘要
本发明提供一种具有良好的柔软性及耐磨损性的辊轮及具备该辊轮的纸张类抽出装置，该辊轮具有轴部、以轴部为中心的刚体形成的圆周部及连接所述轴部和圆周部的弹性体形成的多个螺旋状的棱，其特征是所述棱的形状为从所述轴部到所述圆周部逐渐变宽。由此，可抑制由于纸张类的刚性引起的卡纸及连带抽出的输送，且，可扩大允许抽出纸张类的厚度及刚性的范围。
文档编号B65H27/00GK1445152SQ0310724
公开日2003年10月1日 申请日期2003年3月19日 优先权日2002年3月20日
发明者水野祥, 泽山秀幸 申请人:欧姆龙株式会社