硬币排出装置的制作方法

文档序号:13642898阅读:494来源:国知局
硬币排出装置的制作方法

本发明涉及硬币排出装置,更具体地,涉及通过用共用驱动设备或单个驱动设备驱动多个硬币排出单元而构造的硬币排出装置,其中各硬币排出单元均能够使随机存储的硬币逐枚落入转盘的对应的孔,并且能够在预定的位置将如此落入孔中的硬币朝向转盘的周缘逐枚送出。

本说明书中使用的术语“硬币”不仅指作为日本、美国、欧洲等的货币的硬币,而且还指作为货币的替代品的诸如证章(medal)等的的代用货币。



背景技术:

作为本发明的第一现有技术,已知于1996年公开的日本特开平8-320961号公报中公开的硬币处理装置。该现有技术的硬币处理装置包括:硬币接收部,其用于接收和暂时存储多种面值的投入的硬币;硬币输送部,其用于使投入硬币接收部的硬币彼此分离并且沿着硬币通道输送如此分离的硬币;设置在硬币通道的入口部的硬币辨别部,其用于从如此输送的硬币中辨别真硬币和假硬币以及辨别真硬币的面值;设置在硬币通道的底部的硬币选择部,其用于通过使硬币根据面值在不同位置向下掉落而选择在硬币通道中输送的硬币;硬币存储部,其用于存储已经由硬币选择部选择的各面值的硬币;设置在硬币存储部的底部的硬币排出部,其用于逐枚排出硬币存储部中存储的硬币;硬币排出驱动部,其用于驱动硬币排出部;以及水平硬币输送部,其用于朝向硬币接收部侧水平地输送从硬币排出部排出的硬币。

硬币排出驱动部被设置成与硬币排出部间隔预定的距离,用于传递驱动动力的动力传递部件设置在硬币排出驱动部和硬币排出部之间,水平硬币输送部位于在硬币排出驱动部和硬币排出部之间形成的空间(参见第0057段和图2)。

作为本发明的第二现有技术,已知于2007年公开的日本特开第2007-200369号公报中公开的硬币排出装置。该现有技术的硬币排出装置包括横向配置的两个硬币料斗(hopper),其用于通过转盘逐枚排出硬币;在硬币料斗之间上下延伸的共用排出通道,其用于引导从硬币料斗中排出的硬币;共用驱动马达,其用于转动所述转盘;以及传动设备,其用于使驱动马达与其中一个转盘选择性地连接(参见第0078段至第0123段和图16至图25)。

作为本发明的第三现有技术,已知于1996年公开的日本专利No.2514825中公开的安全装置,该安全装置被构造成可拆卸地安装于诸如车载售票系统等的兑换设备(charging device)。该现有技术的安全装置包括:室,其用于接收诸如50日元和500日元等的销售硬币(sales coins),销售硬币选自由使用者通过兑换设备的硬币入口插入的硬币;两个料斗,其用于存储诸如10日元和100日元等的两种面值的备用硬币(prepared coin),备用硬币选自每种面值的插入的硬币,其中设置用于将如此存储的备用硬币排出到各料斗的底部的一侧的切口;转板,其以能够沿着预定的方向转动的方式由各料斗的底部支撑,其中各转板均具有以预定的周向间距配置的圆形凹陷的硬币托盘(circular depressed coin saucer),并且各硬币托盘均具有以如下方式形成的间隙,每当硬币托盘转动预定的角度时,该间隙与对应的其中一个切口匹配;以及转动力传递部件,其具有沿正向和反向均能够转动的转动轴,其中转动力传递部件以如下方式传递驱动源的转动力:当转动轴沿正向转动时,转动其中一个转板,当转动轴沿反向转动时,转动另一个转板。

当归因于转板的转动而使硬币托盘的间隙与对应的切口一致时,通过该切口取出放置在硬币托盘上的备用硬币(参见第3栏的第34行至第4栏的第30行和图1至图3)。

在日本特开平8-320961号公报中公开的、作为第一现有技术的硬币处理装置的情况下,硬币排出部包括具有硬币排出孔的硬币排出圆板。硬币排出板借助于动力传递部件通过各自的驱动马达而分别沿正向转动。硬币通过板的正向转动落入硬币排出孔并且彼此分离,由此排出预定数量的预定面值的硬币。

因此,在作为第一现有技术的硬币处理装置的情况下,必须对每个硬币排出板提供驱动马达。这产生了增大设备和提高制造成本的问题。

在日本特开第2007-200369号公报中公开的、作为第二现有技术的硬币排出装置的情况下,设置了对应面值用的用于排出硬币的硬币料斗。硬币料斗的转盘通过共用驱动马达沿正向转动,由此使硬币落入转盘的通孔。以这种方式,硬币彼此分离,并且排出了预定数量的预定面值的硬币。

然而,共用驱动马达的转动借助于离合器(clutch)传递到转盘,并且与预定的面值对应的硬币料斗的转盘沿正向选择性地转动。因而,通过转换离合器排出预定数量的预定面值的硬币。换言之,在排出多种面值的硬币的情况下,排出一种面值的硬币,随后再进行下一硬币排出处理。以这种方式,多种面值的硬币排出操作是按顺序进行的。

结果,在作为第二现有技术的硬币排出装置的情况下,存在预定数量的预定面值的硬币不能够快速排出的问题。

在日本专利No.2514825中公开的、作为第三现有技术的安全装置的情况下,转板配置在筒状料斗的底部,并且通过这些转板的转动来逐枚分离和排出硬币。使两个安全装置结合以形成为一对。锥齿轮固定于共用转动轴,以通过驱动马达转动,锥齿轮分别与连接至转板的锥齿轮啮合或接合。因而,转板被构造成借助于锥齿轮通过转动轴的转动而转动。另外,单向离合器设置在转动轴和其中一个锥齿轮之间。

根据该构造,当转动轴沿正向转动时,归因于单向离合器的操作,其中一个转板转动而另一转板不转动,由此通过一个转板的转动来排出一种面值的硬币。

另一方面,当转动轴沿反向转动时,其中一个转板沿反向转动,结果不排出前述面值的硬币。同时,归因于单向离合器的操作另一转板沿正向转动,由此排出另一面值的硬币。

这意味着,在待排出两种面值的硬币的情况下,轴沿正向转动以排出一种面值的硬币,随后轴沿反向转动以排出另一种面值的硬币。因而,多种面值的硬币排出操作是按顺序进行的。

结果,在作为第三现有技术的安全装置的情况下,存在预定数量的预定面值的硬币不能够快速排出的问题。

而且,可以通过单个驱动马达驱动的转板的数目为两个,因此需要两个驱动马达来排出四种面值的硬币。这意味着,存在不容易减小安全装置必须的安装容量或安装体积并且使降低安全装置的制造成本受到限制的问题。



技术实现要素:

为了解决第一至第三现有装置的前述问题而创作本发明。

因此,本发明的主要目的在于提供一种硬币排出装置,与前述的现有装置相比,该硬币排出装置能够确定地且更快速地排出多种面值的硬币,并且能够以低成本制造。

本发明的另一目的在于提供一种易于减小尺寸的硬币排出装置。

本发明的又一目的在于提供一种易于进行检查和维修活动的硬币排出装置。

对本领域技术人员来说,以上目的和未具体提及的其它目的从以下说明中将变得清楚。

根据本发明的第一方面,提供一种硬币排出装置,其包括:

多个硬币排出单元,每个硬币排出单元均包括具有孔的转盘,所述孔用于接收从硬币源供给的硬币;

圆形的承载路径,其形成于各所述硬币排出单元,所述孔中接收的所述硬币随着所述转盘的转动而沿着所述承载路径移动;

排出开口,其形成于各所述硬币排出单元,所述硬币通过所述排出开口从所述承载路径朝向硬币出口移动;

共用的驱动设备,其用于共同地转动所述多个硬币排出单元的转盘;

传动设备,其用于向所述多个硬币排出单元的转盘传递所述驱动设备的驱动力;以及

通道阻挡构件,其形成于各所述硬币排出单元的排出开口;其中,所述通道阻挡构件能够在所述硬币能够通过所述排出开口的非阻挡位置和所述硬币不能够通过所述排出开口的阻挡位置之间移动;

其中,在同时转动所述多个硬币排出单元的转盘时,所述通道阻挡构件选择性地定位在所述非阻挡位置或所述阻挡位置,由此基于排出指令使用所述转盘的转动来排出所述硬币。

根据本发明的第一方面的硬币排出装置,由于设置了前述结构,所以多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备而同时转动或停止。归因于转盘的转动,硬币落入对应的转盘的孔中,然后被送至对应的硬币排出单元的排出开口。

通道阻挡构件以如下方式设置于各硬币排出单元的排出开口:在同时转动硬币排出单元的转盘的情况下,选择性地定位在非阻挡位置或阻挡位置。因而,如果硬币需要从其中一个硬币排出单元中排出,则对应的硬币排出单元的通道阻挡构件定位在非阻挡位置,以允许硬币通过排出通道。另一方面,如果硬币不需要从对应的硬币排出单元中排出,则对应的硬币排出单元的通道阻挡构件定位在阻挡位置,以防止硬币通过排出开口。

而且,由于多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备而同时转动或同时停止,所以保持转盘的转动直到硬币被硬币排出单元完全地排出。这意味着,对应的硬币排出单元中的硬币的排出操作是并行地进行的。

因此,与多个硬币排出单元的排出操作按顺序进行的情况相比,多个硬币排出单元的排出操作可以在更短的时间内完成。

另外,由于对多个硬币排出单元的转盘的转动来说提供共用驱动设备和传动设备就足够了,所以可以使硬币排出装置的制造成本降低。

因此,与前述现有装置相比,根据本发明的第一方面的硬币排出装置能够确定地且更快速地排出多种面值的硬币,并且能够以低成本制造。

此外,多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备来驱动。因此,易于使根据本发明的第一方面的硬币排出装置减小尺寸。

在根据本发明的第一方面的硬币排出装置的优选实施方式中,所述多个硬币排出单元的转盘的孔具有相同的数目和相同的角位置。

在该实施方式中,由于多个硬币排出单元的转盘的孔具有相同的数目和相同的角位置,所以当转盘停止时,放置于各硬币排出单元的孔的硬币的相对位置将是相同的。因而,通过以单个相位使对应的转盘停止,换言之,通过以单个相位使驱动设备的输出轴的转动停止,各硬币排出单元的所有硬币可以如期望的那样稳定地定位。这意味着,可以防止所有的转盘被放置在如下微妙的位置(subtle position):判断硬币是否被从排出开口中弹出是微妙的。因此,提供用于检测对应的转盘的角位置的、诸如旋转编码器(rotary encoder)等的单个检测设备是足够的,由此进一步降低硬币排出装置的制造成本。

在根据本发明的第一方面的硬币排出装置的另一优选实施方式中,所述多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置;所述传动设备沿着所述配置线放置;并且所述传动设备包括:共用驱动轴,其通过所述驱动设备而转动;多个主动锥齿轮,其固定于所述共用驱动轴;以及多个从动锥齿轮,其分别与所述多个主动锥齿轮接合且分别与所述多个硬币排出单元的转盘连接。

在该实施方式中,由于多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置,并且传动设备沿着配置线放置,所以这些硬币排出单元与传动设备的组合的尺寸可以小。而且,多个硬币排出单元的转盘通过固定于共用驱动轴的多个主动锥齿轮和分别与转盘连接的多个从动锥齿轮之间的接合而分别转动。主动锥齿轮和从动锥齿轮的直径可以小。因此,存在能够使硬币排出装置进一步减小尺寸的额外的优点。

在根据本发明的第一方面的硬币排出装置的又一优选实施方式中,所述多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置;所述传动设备沿着所述配置线放置;并且所述传动设备包括:共用驱动轴,其通过所述驱动设备而转动;多个主动螺旋锥齿轮,其固定于所述共用驱动轴;以及多个从动螺旋锥齿轮,其分别与所述多个主动螺旋锥齿轮接合且分别与所述多个硬币排出单元的转盘连接。

在该实施方式中,由于多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置,并且传动设备沿着配置线放置,所以这些硬币排出单元与传动设备的组合的尺寸可以小。而且,多个硬币排出单元的转盘通过固定于共用驱动轴的多个主动螺旋锥齿轮和分别与转盘连接的多个从动螺旋锥齿轮之间的接合而分别转动。主动螺旋锥齿轮和从动螺旋锥齿轮的直径可以较小并且噪音水平比使用普通锥齿轮的情况低。因此,存在能够使硬币排出装置减小尺寸以及能够抑制噪音水平的额外的优点。

在根据本发明的第一方面的硬币排出装置的另一优选实施方式中,所述传动设备包括:主动正齿轮,其通过所述驱动设备而转动;以及多个从动正齿轮,其分别与所述多个硬币排出单元的转盘连接;并且所述主动正齿轮借助于中间齿轮与所述多个从动正齿轮中的相邻的一个从动正齿轮接合,其中,所述多个从动正齿轮借助于一个或多个中间齿轮而彼此接合。

在该实施方式中,由于主动正齿轮和从动正齿轮是普通的产品并且便宜,所以将其用于转动转盘存在如下额外的优点:进一步降低硬币排出装置的制造成本。

根据本发明的第二方面,提供另一种硬币排出装置,其包括:

多个硬币排出单元,每个硬币排出单元均包括具有孔的转盘,所述孔用于接收从硬币源供给的硬币;

圆形的承载路径,其形成于各所述硬币排出单元,所述孔中接收的所述硬币随着所述转盘的转动而沿着所述承载路径移动;

排出开口,其形成于各所述硬币排出单元,所述硬币通过所述排出开口从所述承载路径朝向硬币出口移动;

共用的驱动设备,其用于共同地转动所述多个硬币排出单元的转盘;

传动设备,其用于向所述多个硬币排出单元的转盘传递所述驱动设备的驱动力;以及

通道阻挡构件,其形成于各所述硬币排出单元的排出开口;其中,所述通道阻挡构件能够在所述硬币能够通过所述排出开口的非阻挡位置和所述硬币不能够通过所述排出开口的阻挡位置之间移动;

引导构件,其能够在所述引导构件从所述承载路径突出的引导位置和所述引导构件从所述承载路径缩回的非引导位置之间移动;

其中,在同时转动所述多个硬币排出单元的转盘时,当所述引导构件位于所述引导位置时,所述通道阻挡构件定位在所述非阻挡位置,当所述引导构件位于所述非引导位置时,所述通道阻挡构件定位在所述阻挡位置,由此基于排出指令使用所述转盘的转动来排出所述硬币。

根据本发明的第二方面的硬币排出装置,由于设置了前述结构,所以多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备而同时转动或停止。归因于转盘的转动,硬币落入对应的转盘的孔内,然后被送至对应的硬币排出单元的排出开口。

通道阻挡构件以如下方式设置于各硬币排出单元的排出开口:在同时转动硬币排出单元的转盘的情况下,当引导构件位于引导位置时,通道阻挡构件定位在非阻挡位置,并且当引导构件位于非引导位置时,通道阻挡构件定位在阻挡位置。因而,如果硬币需要从其中一个硬币排出单元中排出,则当引导构件位于引导位置时对应的硬币排出单元的通道阻挡构件定位在非阻挡位置,以允许硬币通过排出通道。另一方面,如果硬币不需要从对应的硬币排出单元中排出,则当引导构件位于非引导位置时对应的硬币排出单元的通道阻挡构件定位在阻挡位置,以防止硬币通过排出开口。

而且,由于多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备而同时转动或同时停止,所以保持转盘的转动直到硬币被硬币排出单元完全地排出。这意味着,对应的硬币排出单元中的硬币的排出操作是并行地进行的。

因此,与多个硬币排出单元的排出操作按顺序进行的情况相比,多个硬币排出单元的排出操作可以在更短的时间内完成。

另外,由于对多个硬币排出单元的转盘的转动来说提供共用驱动设备和传动设备就足够了,所以可以使硬币排出装置的制造成本降低。

因此,与前述现有装置相比,根据本发明的第二方面的硬币排出装置能够确定地且更快速地排出多种面值的硬币,并且能够以低成本制造。

此外,多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备来驱动。因此,易于使根据本发明的第二方面的硬币排出装置减小尺寸。

在根据本发明的第二方面的硬币排出装置的优选实施方式中,所述多个硬币排出单元的转盘的孔具有相同的数目和相同的角位置。

在该实施方式中,由于多个硬币排出单元的转盘的孔具有相同的数目和相同的角位置,所以当转盘停止时,放置于各硬币排出单元的孔的硬币的相对位置将是相同的。因而,通过以单个相位使对应的转盘停止,换言之,通过以单个相位使驱动设备的输出轴的转动停止,各硬币排出单元的所有硬币可以如期望的那样稳定地的定位。这意味着,可以防止所有转盘被放置在如下微妙的位置:判断硬币是否被从排出开口中弹出是微妙的。因此,提供用于检测对应的转盘的角位置的、诸如旋转编码器等的单个检测设备是足够的,由此进一步降低硬币排出装置的制造成本。

在根据本发明的第二方面的硬币排出装置的另一优选实施方式中,所述多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置;所述传动设备沿着所述配置线放置;并且所述传动设备包括:共用驱动轴,其通过所述驱动设备而转动;多个主动锥齿轮,其固定于所述共用驱动轴;以及多个从动锥齿轮,其分别与所述多个主动锥齿轮接合且分别与所述多个硬币排出单元的转盘连接。

在该实施方式中,由于多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置,并且传动设备沿着配置线放置,所以这些硬币排出单元与传动设备的组合的尺寸可以小。而且,多个硬币排出单元的转盘通过固定于共用驱动轴的多个主动锥齿轮和分别与转盘连接的多个从动锥齿轮之间的接合而分别转动。主动锥齿轮和从动锥齿轮的直径可以小。因此,存在能够使硬币排出装置进一步减小尺寸的额外的优点。

在根据本发明的第二方面的硬币排出装置的又一优选实施方式中,所述多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置;所述传动设备沿着所述配置线放置;并且所述传动设备包括:共用驱动轴,其通过所述驱动设备而转动;多个主动螺旋锥齿轮,其固定于所述共用驱动轴;以及多个从动螺旋锥齿轮,其分别与所述多个主动螺旋锥齿轮接合且分别与所述多个硬币排出单元的转盘连接。

在该实施方式中,由于多个硬币排出单元沿着配置线相邻地配置,并且传动设备沿着配置线放置,所以这些硬币排出单元与传动设备的组合的尺寸可以小。而且,多个硬币排出单元的转盘通过固定于共用驱动轴的多个主动螺旋锥齿轮和分别与转盘连接的多个从动螺旋锥齿轮之间的接合而分别转动。主动螺旋锥齿轮和从动螺旋锥齿轮的直径可以较小并且噪音水平比使用普通锥齿轮的情况低。因此,存在能够使硬币排出装置减小尺寸以及能够抑制噪音水平的额外的优点。

在根据本发明的第二方面的硬币排出装置的另一优选实施方式中,所述传动设备包括:主动正齿轮,其通过所述驱动设备而转动;以及多个从动正齿轮,其分别与所述多个硬币排出单元的转盘连接;并且所述主动正齿轮借助于中间齿轮与所述多个从动正齿轮中的相邻的一个从动正齿轮接合,其中,所述多个从动正齿轮借助于一个或多个中间齿轮而彼此接合。

在该实施方式中,由于主动正齿轮和从动正齿轮是普通的产品并且便宜,所以将其用于转动转盘存在如下额外的优点:进一步降低硬币排出装置的制造成本。

在根据本发明的第二方面的硬币排出装置的另一优选实施方式中,还设置控制电路;其中,在所述控制电路的控制下,所述引导构件位于所述引导位置并且所述通道阻挡构件位于所述非阻挡位置,所述转盘开始转动,以排出所述硬币;其中,在同时转动所述转盘时,所述引导构件移动至所述非引导位置并且所述通道阻挡构件移动至所述阻挡位置,由此停止所述硬币的排出。

在该实施方式中,归因于控制电路的操作,当待排出硬币时,在同时转动多个硬币排出单元的转盘的情况下,引导构件位于引导位置,并且通道阻挡构件位于非阻挡位置。因而,确定地进行硬币排出操作。另一方面,当停止硬币的排出时,在同时转动多个硬币排出单元的转盘的情况下,引导构件移动至非引导位置,并且通道阻挡构件移动至阻挡位置。因而,即使多个硬币排出单元的转盘正在转动,也不朝向排出开口引导硬币。如果硬币通过任何机会到达了排出开口,则硬币将被位于阻挡位置的通道阻挡构件阻挡,这意味着确定地防止了硬币的排出。

在根据本发明的第二方面的硬币排出装置的再一优选实施方式中,还设置用于检测所述转盘的角位置的旋转编码器;其中,基于来自所述旋转编码器的角位置信号,停止所述转盘的转动,使得沿着所述承载路径移动的硬币不与供所述引导构件突出和缩回的进/退孔重叠。

在该实施方式中,由于通道阻挡构件向阻挡位置的移动不受硬币的妨碍,所以能够如期望的那样确定地而不过度地排出硬币。此外,可以通过单个旋转编码器来实现该操作,因而使制造成本变低。

根据本发明的第三方面,提供又一种硬币排出装置,其包括:

多个硬币排出单元,每个硬币排出单元均包括具有孔的转盘,所述孔用于接收从硬币源供给的硬币;

圆形的承载路径,其形成于各所述硬币排出单元,所述孔中接收的所述硬币随着所述转盘的转动而沿着所述承载路径移动;

排出开口,其形成于各所述硬币排出单元,所述硬币通过所述排出开口从所述承载路径朝向硬币出口移动;

共用的驱动设备,其用于共同地转动所述多个硬币排出单元的转盘;

传动设备,其用于向所述多个硬币排出单元的转盘传递所述驱动设备的驱动力;以及

通道阻挡构件,其形成于各所述硬币排出单元的排出开口;其中,所述通道阻挡构件能够在所述硬币能够通过所述排出开口的非阻挡位置和所述硬币不能够通过所述排出开口的阻挡位置之间移动;

引导构件,其能够在所述引导构件从所述承载路径突出的引导位置和所述引导构件从所述承载路径缩回的非引导位置之间移动;

连动装置,其用于使所述通道阻挡构件和所述引导构件以如下方式连动:当所述通道阻挡构件位于所述阻挡位置时,所述引导构件位于所述非引导位置,当所述通道阻挡构件位于所述非阻挡位置时,所述引导构件位于所述引导位置;

其中,在同时转动所述多个硬币排出单元的转盘时,当所述引导构件位于所述引导位置时,所述通道阻挡构件定位在所述非阻挡位置,当所述引导构件位于所述非引导位置时,所述通道阻挡构件定位在所述阻挡位置,由此基于排出指令使用所述转盘的转动来排出所述硬币。

根据本发明的第三方面的硬币排出装置,由于提供了前述结构,所以多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备而同时转动或同时停止。归因于转盘的转动,硬币落入对应的转盘的孔中,然后被送至对应的硬币排出单元的排出开口。

由于设置了连动装置,所以以如下方式操作形成于各硬币排出单元的排出开口中的通道阻挡构件:在同时转动多个硬币排出单元的转盘的情况下,当引导构件位于引导位置时,通道阻挡构件定位在非阻挡位置,并且当引导构件位于非引导位置时,通道阻挡构件定位在阻挡位置。因而,如果硬币需要从其中一个硬币排出单元中排出,归因于连动装置的操作,则使对应的硬币排出单元的通道阻挡构件定位在非阻挡位置,并且使引导构件位于引导位置,以允许硬币通过排出通道。另一方面,如果硬币不需要从对应的硬币排出单元中排出,归因于连动装置的操作,则使对应的硬币排出单元的通道阻挡构件定位在阻挡位置,并且使引导构件位于非引导位置,以防止硬币通过排出开口。

而且,由于多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备而同时转动或同时停止,所以保持转盘的转动直到硬币被硬币排出单元完全地排出。这意味着,各硬币排出单元中的硬币的排出操作是并行地进行的。

因此,与多个硬币排出单元的排出操作按顺序进行的情况相比,多个硬币排出单元的排出操作可以在更短的时间内完成。

另外,由于对多个硬币排出单元的转盘的转动来说提供共用驱动设备和传动设备就足够了,所以可以使硬币排出装置的制造成本降低。

因此,与前述现有装置相比,根据本发明的第三方面的硬币排出装置能够确定地且更快速地排出多种面值的硬币,并且能够以低成本制造。

此外,多个硬币排出单元的转盘借助于传动设备通过共用驱动设备来驱动。因此,易于使根据本发明的第三方面的硬币排出装置减小尺寸。

在根据本发明的第三方面的硬币排出装置的优选实施方式中,所述连动装置包括机械联接机构。

在该实施方式中,把机械联接机构用作连动装置,因而与使用电动联接机构的情况相比,可以以更低的成本形成较小尺寸的连动装置。因此,具有能够进一步降低硬币排出装置的制造成本的额外的优点。

在根据本发明的第三方面的硬币排出装置的另一优选实施方式中,所述连动装置包括电动致动件。

在该实施方式中,由于把电动致动件用作连动装置,所以存在连动装置不大可能出现故障且能够以低成本形成的额外的优点。

在根据本发明的第三方面的硬币排出装置的又一优选实施方式中,所述通道阻挡构件包括杆状构件,所述杆状构件在所述阻挡位置突出至所述承载路径内并且在所述非阻挡位置从所述承载路径缩回;并且所述引导构件包括杆状构件,所述引导构件的所述杆状构件由轴可移动地支撑并且通过致动件在所述引导位置和所述非引导位置之间移动。

在该实施方式中,具有通道阻挡构件和引导构件能够以简单的结构和低成本实现的额外的优点。

在根据本发明的第三实施方式的硬币排出装置的另一优选实施方式中,还设置所述硬币排出装置还包括位置选择器,其用于使所述引导构件选择性地定位在所述引导位置或所述非引导位置;其中,所述位置选择器由轴可摆动地支撑,并且通过致动件绕着所述轴在排出辅助位置和非排出辅助位置之间摆动;其中,当所述位置选择器位于所述排出辅助位置时,所述引导构件位于所述引导位置,并且当所述位置选择器位于所述非排出辅助位置时,所述引导构件位于所述非引导位置。

在该实施方式中,存在能够以低成本容易地实现用于使引导构件位于引导位置或非引导位置的选择定位机构的额外的优点。

在根据本发明的第三方面的硬币排出装置的又一优选实施方式中,还设置控制电路;其中,在所述控制电路的控制下,所述引导构件位于所述引导位置并且所述通道阻挡构件位于所述非阻挡位置,然后,所述转盘开始转动,以排出所述硬币;其中,在同时转动所述转盘时,所述引导构件移动至所述非引导位置并且所述通道阻挡构件移动至所述阻挡位置,由此停止所述硬币的排出。

在该实施方式中,归因于控制电路的操作,当待排出硬币时,在同时转动多个硬币排出单元的转盘的情况下,引导构件位于引导位置,并且通道阻挡构件位于非阻挡位置。因而,确定地进行硬币排出操作。另一方面,当停止硬币的排出时,在同时转动多个硬币排出单元的转盘的情况下,将引导构件移动至非引导位置,并且将通道阻挡构件移动至阻挡位置。因而,即使多个硬币排出单元的转盘正在转动,也不朝向排出开口引导硬币。如果硬币通过任何机会到达了排出开口,则硬币将被位于阻挡位置的通道阻挡构件阻挡,这意味着确定地防止了硬币的排出。

在根据本发明的第三方面的硬币排出装置的又一优选实施方式中,还设置用于检测所述转盘的角位置的旋转编码器;其中,基于来自所述旋转编码器的角位置信号,停止所述转盘的转动,使得沿着所述承载路径移动的硬币不与供所述引导构件突出和缩回的进/退孔重叠。

在该实施方式中,由于通道阻挡构件向阻挡位置的移动不受硬币的妨碍,所以能够如期望的那样确定地且不过度地排出硬币。此外,可以通过单个旋转编码器来实现该操作,因而使制造成本变低。

附图说明

现在将参照附图说明本发明,以便能够容易地实现本发明。

图1是零钱兑换机的示意性立体图,根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置建造在该零钱兑换机内。

图2是根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的立体图。

图3是示出根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的传动设备的仰视图。

图4是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的立体图。

图5是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的平面图。

图6是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的平面图,其中该图示出移除硬币容器的硬币排出单元的状态。

图7是沿图6中的线VII-VII截取的截面图。

图8是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的转盘的立体图。

图9A是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的转盘的侧视图,其中高度或间隙调整设备安装于转盘。

图9B是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的转盘的侧视图,其中高度或间隙调整设备从转盘拆卸下来。

图9C是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的高度或间隙调整设备的仰视图。

图9D是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的高度或间隙调整设备的平面图。

图9E是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的高度或间隙调整设备的展开图。

图10是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的转盘的后视图。

图11是沿图10中的线XI-XI截取的截面图。

图12是从止挡件侧观察的、用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的引导构件、止挡件和连动装置的立体图。

图13是从引导构件侧观察的、用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的引导构件、止挡件和连动装置的立体图。

图14是用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的引导构件、止挡件和连动装置的分解立体图。

图15是沿图6中的线XV-XV截取的截面图。

图16是根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置中使用的控制件(控制设备)的功能模块图。

图17是示出根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置中使用的控制电路的操作的流程图。

图18是示出根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置中使用的控制电路的操作流程图,该图示出转盘沿反向转动的状态。

图19A是示出用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元在非排出阶段的操作的平面图。

图19B是示出用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元在非排出阶段的操作的示意性截面图。

图20A是示出用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元在排出阶段的操作的平面图。

图20B是示出用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元在排出阶段的操作的截面图。

图21是示出用于根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置的硬币排出单元的操作的平面图,其中小尺寸的硬币被排出。

图22是从前上侧观察的、根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置的立体图。

图23是根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置的平面图。

图24是根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置的后视图。

图25是根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置的仰视图。

图26是根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置的右视图。

图27是沿图23中的线XXVII-XXVII截取的截面图。

图28是示出根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置的传动设备的局部放大立体图。

具体实施方式

以下将参照附图详细说明本发明的优选实施方式。

第一实施方式

图1至图3中示出根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置10。该装置10包含在支付系统14中,该支付系统接收来自上游系统(upper system)(例如POS系统)的兑换的排出指令,然后响应于该排出指令向接收托盘12排出预定数量的预定面值的硬币。支付系统14的示例为零钱兑换机。

第一实施方式的硬币排出装置10包括不同面值硬币用的四个硬币排出单元22,这四个硬币排出单元22沿着直线横向排列在输送带16一侧。换言之,这四个硬币排出单元22沿着相同的带16的输送方向配置在输送带16附近。四个硬币排出单元22均响应排出指令而把指示数量的、选自作为零钱的日本的10日元硬币10C、日本的50日元硬币50C、日本的100日元硬币100C和日本的500日元硬币500C的预定面值的硬币排出到带16上。带16把作为零钱被如此排出的硬币输送到接收托盘12。

然而,根据第一实施方式的硬币排出装置10不限于四种面值,而是能够应用于两种面值或更多种面值。例如,如果将两个根据第一实施方式的硬币排出装置10分别放置在输送带16的两侧,则可以把这种组合用于八种面值的欧元硬币的零钱兑换机。

而且,除了日元硬币和欧元硬币,根据第一实施方式的硬币排出装置10还可以用于美元硬币、澳元硬币、人民币硬币等。因而,该装置10能够应用于世界内使用的任何硬币。

在本说明书中,当解释涉及具体面值的部分时,连字符和面值将附于与所述部分对应的附图标记。然而,当笼统地解释一部分时,将只把附图标记附于所述部分。另外,只有当对面值的解释必要时,才把10日元硬币、50日元硬币、100日元硬币和500日元硬币分别表示为10C、50C、100C和500C。然而,笼统地作出关于所有这些面值的硬币的解释,简单地将硬币表示为C。

[硬币排出装置的整体结构]

接下来,以下将主要参照图2解释根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置10的整体结构。

硬币排出装置10由共用驱动设备20驱动,并且具有从为各面值准备的四个硬币排出单元22中排出指定数量的硬币的功能。在该第一实施方式中,装置10包括驱动设备20、10日元硬币用的硬币排出单元22-10、100日元硬币用的硬币排出单元22-100、50日元硬币用的硬币排出单元22-50和500日元硬币用的硬币排出单元22-500、底架24和传动设备26。

如图2所示,驱动设备20具有借助于传动设备26向预定面值用的四个硬币排出单元22提供必要的驱动力由此激活硬币排出单元22的功能。在本实施方式中,驱动设备20包括电动马达28和减速器30。然而,减速器30对装置10来说不是必须的并且可以省略。

电动马达28具有驱动各面值用的四个硬币排出单元22的功能。在本实施方式中,可以把已知的直流(dc)马达用作马达28。这是因为dc马达的尺寸小且便宜,还因为可以利用简单的设备来实现正向转动和反向转动。然而,本发明不限于dc马达,还可以把交流(ac)马达、脉冲马达、超声马达等用作此目的。

减速器30具有将电动马达28的输出轴的转速降低至规定转速由此转动减速器输出轴32的功能。可以把已知的减速器用作减速器30。

底架24具有至少支撑电动马达28、四个硬币排出单元22和传动设备26的功能。在本实施方式中,底架24具有梯形的侧视图,该梯形的侧视图的上表面34向上倾斜到装置10的前侧,即硬币排出单元22(22-10,22-100,22-50和22-500)的硬币出口48(48-10,48-100,48-50和48-500)侧。因此,底架24的前端边缘比其后端边缘高。

在底架24的上表面34上,沿着底架24的纵向轴线以彼此相邻的方式配置将稍后解释的四个硬币排出单元22。

板状的中间基座36以与上表面34平行的方式布置在底架24的上表面34的下方。电动马达28借助于减速器30固定于中间基座36,其中马达28的输出轴(未示出)倾斜地向下定向。换言之,减速器30固定于中间基座36,而电动马达28固定于减速器30。

通过减速器30降低电动马达28的输出轴的转动,以被输出成减速器30的输出轴32的转动,其中输出轴32向下定向。输出轴32的顶端贯穿中间基座36的孔(未示出),以到达基座36的后侧。

[硬币排出装置的传动设备]

接下来,以下将主要参照图3详细解释传动设备26。

设置于中间基座36的后侧的传动设备26具有把驱动设备20的转动传递到各硬币排出单元22的功能。在该第一实施方式中,传动设备26包括主动齿轮38、四个中间齿轮40和四个从动齿轮42。分别为四个硬币排出单元22设置从动齿轮42。

主动齿轮38是具有预定直径的正齿轮并固定于减速器30的位于中间基座36的后侧的输出轴32。因而,在该第一实施方式中,以下可以把主动齿轮38称作主动正齿轮38S。

中间齿轮40(40-10,40-100,40-50,40-500)可转动地安装于向下定向的对应的中间轴44(44-10,44-100,44-50,44-500)中间轴44设置在中间基座36的后侧。位于最靠近主动齿轮38(主动正齿轮38S)的位置的中间齿轮40与主动齿轮38啮合。这四个中间齿轮40均由具有比主动齿轮38的直径小的直径的正齿轮形成,由此使硬币排出装置10的整体尺寸减小。

从动齿轮42(42-10,42-100,42-50,42-500)由正齿轮形成并分别固定于硬币排出单元22(22-10,22-100,22-50,22-500)的对应的输出轴46(46-10,46-100,46-50,46-500)的下端。以下可以把从动齿轮42称作从动正齿轮42S。从动齿轮42与对应的中间齿轮40啮合。具体地,从动齿轮42-500与中间齿轮40-500和中间齿轮40-50啮合,从动齿轮42-50与中间齿轮40-50和中间齿轮40-100啮合,从动齿轮42-100与中间齿轮40-100和中间齿轮40-10啮合,从动齿轮42-10与中间齿轮40-10啮合。

主动正齿轮38S与从动正齿轮42S具有相同的结构,换言之,它们具有相同的分度圆和相同的齿数。

以这种方式,通过减速器30以预定的比率降低电动马达28的输出轴的转动,以此使减速器30的输出轴32以预定的速度转动,因此固定于轴32的主动正齿轮38也以预定的速度转动。主动正齿轮38S借助于中间齿轮40使所有从动正齿轮42S以相同的速度沿相同的方向转动。

在该第一实施方式中,根据硬币排出单元22的数量来提供四个中间齿轮40和从动齿轮42的组合。然而,如上所述,主动正齿轮38S和从动正齿轮42S具有相同的结构。因此,为了便于说明,这里通过把连字符和具体面值附于与图3中的中间齿轮40和从动齿轮42对应的附图标记40和42而省略进一步解释,例如40-10、40-100、40-50、40-500和42-10、42-100、42-50、42-500。

另外,中间齿轮40与相邻的从动齿轮42啮合。因而,所有从动齿轮42以与主动齿轮38相同的速度沿与主动齿轮38相同的方向转动。

[硬币排出单元的整体结构]

接下来,以下将主要参照图4至图15详细说明硬币排出单元22(22-10,22-100,22-50,22-500)的整体结构。

各硬币排出单元22均具有分离已被随机地收集的硬币C和排出被逐枚如此分离的硬币C的功能。在该第一实施方式中,由于把10日元硬币10C、100日元硬币100C、50日元硬币50C和500日元硬币500C用作零钱,所以四个硬币排出单元22(22-10,22-100,22-50,22-500)提供这四种面值。除了涉及硬币10C、100C、50C和500C的这四种类型间的尺寸区别的部分,这些硬币排出单元22具有相同的结构。如图2所示,分别提供10日元硬币10C、100日元硬币100C、50日元硬币50C和500日元硬币500C的硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500被连续地配置并且被固定于底架24的上表面34。以如下方式确定这些硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500的定向:使硬币排出/弹出方向相同。

由于硬币排出单元22具有几乎相同的结构,所以以下将把100日元硬币100C用的硬币排出单元22-100的结构作为这四个硬币排出单元22的代表来进行解释。在这种情况下,应当把连字符和作为100日元硬币100C的面值的“100”附于附图标记,例如108-100,然而,这里为了简化而省略它们。

如图4至图6所示,100日元硬币100C用的硬币排出单元22(22-100)包括框架102、基座104、硬币存储碗(bowl)或硬币容器106、转盘108、排出开口110、引导销或引导构件112、排出通道114、弹出设备116、硬币传感器118、止挡件或通道阻挡构件120和控制电路122。框架102、基座104、硬币存储碗106、转盘108、排出开口110、排出通道114和硬币传感器118均是已知的结构。在该第一实施方式中,硬币排出单元22的特征涉及引导销或引导构件112以及止挡件或通道阻挡构件120。然而,对本发明来说必要的是至少包括止挡件或通道阻挡构件120。这是因为,如果转盘108具有足够大的直径,则可以省略引导销或引导构件112。

这里,因为转盘108可转动地安装于基座104,并且转盘108的各种驱动/控制设备和构件(以下将描述)也都安装于基座104,所以可以把基座104(以及框架102)称作“基体”。基体除了基座104之外还包括框架102。

由于把硬币存储碗或硬币容器106用作向转盘108提供硬币的硬币源,所以可以把它称作“硬币源”。

如图4所示,框架102具有如下的结构:能够安装有或形成有诸如基座104、硬币存储碗106和控制电路122等的预定功能部件。在该第一实施方式中,框架102由合成树脂形成,并且包括类似顶端面开放的中空三角柱的形状。利用基座104覆盖框架102的顶端开口。

输入轴46(46-100)以使其定位在基座104的中间部的方式由基座104可转动地支撑(参见图3)。输入轴46通过位于圆形盘容纳孔126的中央的圆形通孔124几乎竖直地突出于基座104的上侧(参见图6和图7)。输入轴46的下端借助于在中间基座36上形成的通孔(未示出)到达中间基座36的下侧。从动主齿轮42(42-100)固定于输入轴46(46-100)的位于中间基座36的下方位置的下端。

在该第一实施方式中,基座104向上倾斜到其前端(即朝向排出开口110倾斜)。然而,基座104可以向下倾斜到其前端,并且可以水平地设置。排出开口110可以定位在基座104的倾斜部分的上侧或下侧。基座104可以水平地放置,换言之,可以与水平面平行地放置。

如图6和图7所示,基座104为具有预定厚度的矩形板的形状。盘容纳孔126形成在基座104的上表面。基座104具有保持硬币存储碗或硬币容器106以及在底架24的上表面34上固定硬币排出单元22的功能。

在该第一实施方式中,盘容纳孔126由圆形板状的底面128和沿着底面128的周缘延伸的环形硬币引导壁130限定。换言之,盘容纳孔126由底面128和硬币引导壁130组合而成。盘容纳孔126具有可转动地放置转盘108的圆形盘(circular pan)的形状。盘容纳孔126的深度被设定成稍大于转盘108的厚度,并且以在硬币C的表面或背面与底面128接触时硬币C在底面128上滑动的方式将底面128形成为近似是平的。与底面128垂直且沿着底面128的周缘延伸的环形硬币引导壁130引导硬币C的环形周缘面。

优选地,基座104由诸如不锈钢等的金属或具有耐磨性的合成树脂构成的平板形成。

在该第一实施方式中,圆形盘容纳孔126直接地形成在基座104的上表面。然而,本发明不限于此。圆形盘容纳孔126可以由两个平板的组合而形成,即把具有圆形孔的穿孔的平板放置在另一个无孔的平板上。

可以用具有相同或相似功能的其它构件替代基座104。

这里,基座104以从基座104向下突出的框架102插入形成于底架24的上表面34中的开口(未示出)的方式可拆卸地安装于底架24。因此,转盘108与上表面34平行地放置。

如图4所示,硬币存储碗106具有如下的功能:存储处于随机收集状态的大量的硬币C。在该第一实施方式中,硬币存储碗106由合成树脂构成且具有类似竖直地延伸的管的形状。碗106的内部构成竖直地延伸的硬币存储部132。硬币存储部132的上部106A的水平横截面为矩形。硬币存储部132的下部106U的水平横截面与形成于下部106U的圆形底孔134的水平横截面相同。硬币存储部132的位于其上部106A和下部106U之间的中间部106M包括能够使硬币C滑下的倾斜壁。

硬币存储碗106的下端面(即,下部106U的下端面)与基座104的上表面相对。碗106的下端面在盘容纳孔126的中心轴线与圆形底孔134的轴线相一致的位置利用固定设备135可拆卸地安装于基座104。硬币引导壁130和底孔134的组合形成筒状空间。

可以用具有相同或相似功能(即,硬币C的存储和送出功能)的其它设备或结构替代硬币存储碗106。

[硬币排出单元的转盘]

接下来,将主要参照图8至图11详细解释硬币排出单元22(22-100)的转盘108(108-100)。

以预定的速度转动转盘108(108-100),由此搅拌硬币存储碗106中的硬币C。归因于该搅拌,硬币C落入在转盘108的离心位置形成的孔136,然后随着转盘108的转动而移动或转动。倘若硬币阻塞时,换言之,当在归因于硬币C的阻塞而不能排出硬币的状态时,出于解决硬币阻塞的目,转盘108沿反转方向转动。

在该第一实施方式中,转盘108可转动地安装于在基座104的上表面中形成的盘容纳孔126。转盘108在排出期间借助于传动设备26通过电动马达28沿图5中的逆时针方向以预定的速度转动,并且当发生硬币阻塞时,转盘108在预定期间内沿图5中的顺时针方向以预定的速度转动。输入轴46的顶端插入在转盘108的中央处形成的安装孔138并由旋入输入轴46的螺纹部的螺母140固定,其中螺纹部形成在轴46的顶端(参见图7)。

转盘108包括具有类似棱锥台的形状的搅拌部142,搅拌部142形成在转盘108的上表面(参见图7和图8)。搅拌部142在碗106的底孔134内随着转盘108的转动而转动。出于这个原因,能够确保使碗106内的硬币C被搅拌,同时,能够便于硬币C从碗106落入转盘108的孔136中。

在该第一实施方式中,为各硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500准备的转盘108(108-10,108-100,108-50和108-500)具有相同的直径,并且形成于各个转盘108的孔136的数量相同且配置在相同的角位置。

根据图5示出的示例,孔136的数量为三个,并且孔136的角位置均为120度的等角度。可以以为对应的面值优化或对具有相似直径的硬币相同的方式确定孔136的直径。

在本实施方式中,10日元硬币10C用的孔136和100日元硬币100C用的孔被设定成相同的,并且50日元硬币50C用的孔136和500日元硬币500C用的孔136分别为硬币50C和硬币500C优化。

在根据第一实施方式的硬币排出装置10中,转盘108的重要点是,各硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500用的孔136的数量和角位置均是相同的。由于四个硬币排出单元22的所有转盘108均同时转动和同时停止,所以落入孔136的所有面值的硬币C需要位于相同的角位置,以便控制硬币C的排出操作。因此,对本发明重要的是,用于四个硬币排出单元22的孔136的数量和角位置均是相同的。因此,各硬币排出单元22用的孔136的角位置均是相同的并不限制于其狭义的含义,而是包括如下的范围:以相同的方式处理所有面值的硬币。换言之,各硬币排出单元22用的孔136的角位置同样无需严格相同,如果以相同的方式处理所有面值的硬币,则各硬币排出单元22的孔136的角位置可以彼此不同。

如图7和图8所示,多个肋144形成在转盘108的孔136之间,并且弯曲的按压构件146形成在转盘108的背面108R。各按压构件146均具有大致沿转盘108的径向延伸的弯曲形状。按压构件146在盘容纳孔126内随着转盘108的转动而转动。

如图10清楚地示出的,各按压构件146的前面148(即,按压面)的形状为:前面148越靠近转盘108的周缘越向后。详细地,作为该第一实施方式中的按压构件146,第一按压构件146A形成在转动轴线RA附近,第二按压构件146B形成在转盘108的周缘附近。为了使构成稍后将详细说明的引导构件112的第一引导构件部112A和第二引导构件部112B能够穿过,弧形的第一间隙槽150A形成在转动轴线RA附近,弧形的第二间隙槽150B形成在第一按压构件146A和第二按压构件146B之间。第一按压构件146A的前面与第一按压面148A对应,第二按压构件146B的前面与第二按压面148B对应。

如图11所示,倾斜面154形成在转盘108的上表面151上,其中倾斜面154越从转盘108的周缘部152朝向转盘108的中央部去越向下。由倾斜面154包围的中间部156近似是平的。然而,输入轴46所插入的安装孔138的周围以形成棱锥台的方式隆起,以形成搅拌部142。

在转盘108的周缘部152附近,搅拌突起158形成在肋144的上表面。

[用于转盘的高度调整机构]

如图8所示,在转盘108的下表面的中央部,安装用于调整转盘108的高度的高度调整机构或设备160。如图7所示,这里描述的术语“高度”是指基座104的底面128和转盘108的背面108R之间的第一距离H1。高度调整机构160具有把第一距离H1调整到与硬币C的厚度对应的适当的间隔的功能。

在该第一实施方式中,高度调整机构160包括:内管构件162,其从转盘108的背面108R的中央向下突出;外管构件164,其待嵌合在内管构件162的外侧;以及接合部166,其根据内管构件162和外管构件164形成。

构成高度调整机构160的一部分的内管构件162为具有预定半径和预定长度的筒状构件,其中心位于转动轴线RA上,内管构件162围绕转盘108的安装孔138放置。换言之,内管构件162为从转盘108的背面108R的中央部向下突出的筒状构件。在内管构件162的中间部,具有预定厚度的凸缘170形成为围绕内管构件162。位于凸缘170的上表面和转盘108的背面108R之间的第一高度或第一距离H1被确定成稍大于与按压构件146的高度对应的第二高度H2(参见图9A)。这意味着,即使将转盘108的位置确定成与硬币C的最大厚度相对应,与盘容纳孔126的底面128相比,凸缘170的上表面也不会更靠近背面108R。

另外,如果其中放置有硬币C的转盘108的孔136的直径小,那么搅拌部142的支脚171则相对大,结果,内管构件162将全部位于支脚171上。因此,在这种情况下,不必形成凸缘170。

构成高度调整机构160的另一部分的外管构件164为具有预定长度的筒状构件。形成于外管构件164的嵌合孔172的上端能够嵌合到内管构件162的下部(参见图9A和图9B)。

如图11所示,在嵌合孔172的下端之后,直径小于嵌合孔172的直径的通孔173形式为与嵌合孔172同心。换言之,如图7所示,嵌合孔172和通孔173在竖直方向上连续地形成,从而形成阶梯孔。形成为阶梯孔的上部的嵌合孔172具有比形成为阶梯孔的下部的通孔173大的直径。

外管构件164的下端面174为与转盘108的上表面151平行的平面。出于这个原因,当转盘108以下端面174与对向面面接触的方式转动时,转盘108将在与该对向面平行的平面内转动。

如图8和图9A所示,构成高度调整机构160的其余部分的接合部166具有如下的功能:逐步地(步进地)改变位于外管构件164的下端面174和转盘108的背面108R之间的第三高度或第三距离H3,以及消除位于内管构件162和外管构件164之间的相位间隙(phase gap)。如图8所示,接合部166包括盘侧接合子部件176和外管侧接合子部件178。

盘侧接合子部件176具有与外管侧接合子部件178配合来阻挡外管构件164相对于内管构件162的相对转动的功能。盘侧接合子部件176为具有矩形截面的突起,其从内管构件162的凸缘170的背面向下突出。盘侧接合子部件176从内管构件162的外表面沿内管构件162的径向向凸缘170的周缘部附近延伸。

如图9C清晰地示出,在该第一实施方式中,盘侧接合子部件176形成为由三个长突起形成的Y字形结构,这三个长突起(即第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c)具有相同的形状且以120度的等角度配置。换言之,第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c形成为相对于转动轴线RA是辐射状的。然而,如果转盘108即使在转动过程中也能够被保持成与基座104平行,则这些长突起的数目可以为一个或两个,或者四个或更多。

在该第一实施方式中,第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c具有相同的矩形截面和相同的长度。如图9A所示,第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c的第三宽度W3被设定成彼此相等。

外管侧接合子部件178具有如下的功能:相对于转盘108的背面108R阶梯式地设定外管构件164的相对位置,以及阻挡内管构件162和外管构件164之间的相对转动,这两个功能是通过与盘侧接合子部件176配合而实现的。外管侧接合子部件178包括具有矩形截面的容纳凹部180,容纳凹部180形成在外管构件164的盘侧端面(换言之,上端面)。容纳凹部180的数目为盘侧接合子部件176的数量的整数倍。具体地,当盘侧接合子部件176的数量为2时,外管侧接合子部件178被设定成诸如4、6或8等的2的整数倍,而且,根据盘侧接合子部176的配置确定外管侧接合子部178的位置关系。

在该第一实施方式中,容纳凹部180的数目被设定成盘侧接合子部件176的数目的三倍。具体地说,盘侧接合子部件的数量为3,而容纳凹部180的数目为9(即,3的三倍)。因而,如图9E所示,第一容纳凹部180a、第二容纳凹部180b、第三容纳凹部180c、第四容纳凹部180d、第五容纳凹部180e、第六容纳凹部180f、第七容纳凹部180g、第八容纳凹部180h和第九容纳凹部180i在外管构件164的上表面以预定的间距形成为具有相同的第四宽度W4。

如图9D所示,第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i形成为相对于转盘108的转动轴线RA是辐射状的。第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i均具有第一深度D1、第二深度D2和第三深度D3中的一个深度,并且第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i中的每三个具有相等的深度。具体地,以120度的等角度配置的、第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i中的三个分别与第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c相对应,并且具有相同的深度D1、D2或D3。在该第一实施方式中,第一容纳凹部180a、第四容纳凹部180d和第七容纳凹部180g具有相同的深度D1,第二容纳凹部180b、第五容纳凹部180e和第八容纳凹部180h具有相同的深度D2,并且第三容纳凹部180c、第六容纳凹部180f和第九容纳凹部180i具有相同的深度D3。

而且,如图9E所示,第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i的宽度设定成与第四宽度W4相等,使得与第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c中对应的一个可拆卸地接合且紧密地与第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c中相对应的一个嵌合。

在该第一实施方式中,第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i具有相等的宽度W4和深度D1、D2或D3。根据第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c的辐射状配置,在每120度处配置的第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i中的三个构成一组。

如图9D和图9E所示,如果使用第一容纳凹部180a作为参考来进行解释,则第一容纳凹部180a、第四容纳凹部180d和第七容纳凹部180g构成一组;第二容纳凹部180b、第五容纳凹部180e和第八容纳凹部180h构成另一组;第三容纳凹部180c、第六容纳凹部180f和第九容纳凹部180i构成最后一组。

如果形成如该第一实施方式中说明的接合子部件166,则存在如下额外的优点:能够容易地使转盘108的背面108R和外管构件164的下面174平行。

第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i的宽度W4略宽于第一长突起176a至第三长突起176c的宽度W3,因此第一长突起176a至第三长突起176c均可以嵌入第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i中的对应的容纳凹部中。而且,如以下详细解释的,第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i的前述三组中的各组容纳凹部的深度被设定成彼此相等。

具体地说,以120度的等角度配置以形成Y字形的第一容纳凹部180a、第四容纳凹部180d和第七容纳凹部180g具有最深的第一深度D1。以120度的等角度配置的第二容纳凹部180b、第五容纳凹部180e和第八容纳凹部180h具有第二深的第二深度D2。以120度的等角度配置的第三容纳凹部180c、第六容纳凹部180f和第九容纳凹部180i具有最浅的第三深度D3。

第一深度D1大于盘侧接合子部件176的第四高度H4。这意味着,当第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c分别嵌入第一容纳凹部180a、第四容纳凹部180d和第七容纳凹部180g时,外管构件164的端面与凸缘170的背面抵接,同时,第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c的下端不与第一容纳凹部180a、第四容纳凹部180d和第七容纳凹部180g的底面抵接,而分别产生间隙。因此,转盘108的背面108R和外管构件164的下端面174之间的第三距离H3设定为最小的第一距离D1d。为了便于解释,所有图中均未示出的第一距离D1d通过将“d”附于第一距离D1而产生。相同的方式也应用于以下说明中的其它距离。

当第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c分别嵌入第二容纳凹部180b、第五容纳凹部180e和第八容纳凹部180h时,第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c的下端分别与第二容纳凹部180b、第五容纳凹部180e和第八容纳凹部180h的底面抵接。因此,转盘108的背面108R和外管构件164的下端面174之间的第三距离H3与第二距离D2d相等,其中第二距离D2d与第二深度D2相对应并且略大于第一距离D1d。

当第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c分别嵌入第三容纳凹部180c、第六容纳凹部180f和第九容纳凹部180i时,第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c的下端分别与第三容纳凹部180c、第六容纳凹部180f和第九容纳凹部180i的底面抵接。因此,转盘108的背面108R和外管构件164的下端面174之间的第三距离H3与第三距离D3d相等,其中第三距离D3d与第三深度D3相对应并且略大于第二距离D2d。

在使用中,当第一长突起176a、第二长突起176b和第三长突起176c根据硬币C的厚度分别嵌入第一容纳凹部180a至第九容纳凹部180i的三组中的对应的容纳凹部时,内管构件162和外管构件164联结在一起,从而产生转盘108和高度调整机构160的组合。然后,该组合以如下方式安装在基座104:输入轴46插入转盘108的安装孔138,并且外管构件164落入在盘容纳孔126的中央形成的圆形支撑孔182中。

以这种方式,外管构件164的外表面与支撑孔182的内表面184紧密地配合,结果,使转盘108能够绕着转动轴线RA稳定地转动。在这种状态下,把螺母140拧入输入轴46的顶端,由此使转盘108固定于输入轴46。因此,如图6所示,在内管构件162的外表面和硬币引导壁130之间形成圆形硬币路径或承载路径(carrying path)MP。

由于外管构件164的下端面174由支撑孔182的底面185支撑,所以转盘108的背面108R和盘容纳孔126的底面128之间的间隔通过由内管构件162和外管构件164的组合所限定的第一距离D1d、第二距离D2d或第三距离D3d确定。因此,落入转盘108的孔136的100日元硬币C由硬币C的正面或背面与基座104接触的面接触来支撑,同时,归因于转盘108的转动,通过第一按压构件146A来按压硬币C和移动硬币C,并且通过盘容纳孔126的硬币引导壁130来引导硬币C。以这种方式,使硬币C随着转盘108的转动而沿着硬币承载路径MP转动。

倘若硬币阻塞,则转盘108反向转动。归因于该反向转动,第一按压构件146A的背面151A和第二按压构件146B的背面151B按压硬币C的周缘面,由此沿与正向转动的方向相反的方向移动硬币C。

当转盘108沿反向转动时,由于将引导构件112移动至非引导点NGP,所以引导构件112不阻挡硬币C沿着承载路径MP的移动。因此,硬币C随着转盘108沿反向转动,并且归因于转盘108的搅拌作用,消除了硬币阻塞,从而为重启做准备。

[硬币排出单元的排出开口]

排出开口110为如下的开口:已经沿着承载路径MP移动的硬币C能够通过该开口从盘容纳孔126辐射状地移动。如图6所示,排出开口110通过移除圆形硬币引导壁130的一部分而形成。

在图6中,排出开口110为通过移除基座104的硬币引导壁130的一部分(更具体地,基座104的倾斜区的上部)而形成的开口,以使所述开口具有大于硬币的最大直径的尺寸。具体地说,排出开口110为由硬币引导壁130的上游侧边缘130u和硬币引导壁130的下游侧边缘130d限定的狭缝形的侧面开口。上游侧边缘130u和下游侧边缘130d之间的间隔大于待排出的最大直径硬币C的直径且小于最大硬币直径的两倍。

在该第一方式中,上游侧边缘130u和下游侧边缘130d之间的间隔被设定成最大尺寸的500日元硬币500C的直径的1.2倍。

[硬币排出单元的排出通道]

如图6所示,排出通道114从排出开口110沿着盘容纳孔126的一个半径直线地延伸。排出通道114具有将从排出开口110弹出的硬币C向硬币出口48引导的功能。在该第一实施方式中,具有凹部状的排出通道114由通道底面186、限定排出开口110的下游侧引导面187和将稍后说明的排出开口调整器262的上游侧引导面189形成,其中通道底面186形成在盘容纳孔126的底面128所在的平面的延伸部上。

然而,排出通道114不需要具有凹部状,并且可以仅由平面形成。这意味着,排出通道114可以仅由通道底面186形成。通道底面186的端部188构成硬币出口48。

在该第一实施方式中,排出开口114的长度与硬币C的半径近似相等;然而,该长度可以大于或小于硬币C的半径。

[硬币排出单元的引导构件]

接下来,以下将参照图12至图15解释引导构件112及其驱动机构。

引导构件112具有沿转盘108的径向(换言之,沿盘容纳孔126的径向)引导硬币C的功能,其中硬币C随着转盘108的转动而沿着承载路径MP移动。该功能为基本功能并且被称作“径向引导功能”。

在该第一实施方式中,作为辅助功能,在转盘108沿反向转动以解决硬币阻塞的情况下以及在被按压构件146的背面150(参见图10)按压的硬币C沿着承载路径MP反向移动的情况下,引导构件112具有允许硬币C沿着承载路径MP移动的功能。把该功能称作“反向允许功能”。然而,对本发明来说,该功能不是必要的功能。

然而,作为另一基本功能,本实施方式中的引导构件112具有选择性地引导或不引导硬币C的另一个功能。把该功能称作“选择性引导功能”。

另外,作为另一辅助功能,本实施方式中的引导构件112具有将硬币C弹出至排出通道114的功能。该功能被称作“弹出功能”。然而,除了引导构件112之外,可以通过提供的任意类型的弹出设备来执行该功能。

在该第一实施方式中,引导构件112被构造成执行前述四个功能;然而,本发明不限于此。这四个功能可以独立地执行,换言之,这四个功能中的每一个功能都可以通过独立的设备来执行。也可以通过独立的设备来执行这四个功能中的两个或三个功能。

在该第一实施方式中,引导构件112通过位置选择设备190选择性地定位在引导位置GP(参见图19A和图19B)或非引导位置NGP(参见图20A和图20B),由此执行选择性引导功能。

如果引导构件112定位在引导位置GP,则执行用于沿转盘108的径向引导硬币C的径向引导功能。引导构件112与将稍后说明的弹性设备192和排出开口调整器262配合来构成弹出设备116。引导构件112以这种方式执行其弹出功能。

接下来,以下将参照图12至图14详细解释引导构件112。

基本上,引导构件112具有引导随着转盘108的转动而朝向排出开口110移动的硬币C的选择性引导功能。然而,在本实施方式中,引导构件112还具有弹出功能。而且,在本实施方式中,引导构件112是侧视图为直的杆状构件。引导构件112的下端由支撑轴194可摆动地支撑,引导构件112的上端被形成为主视图为类似双尖头叉(two-pronged fork)的形状。因此,可以说,引导构件112包括构成类似双尖头叉的第一引导构件部112A和第二引导构件部112B。第一引导构件部112A和第二引导构件部112B以分别与弧形的第一间隙槽150A和弧形的第二间隙槽150B重叠的方式配置。

无需赘述,构成引导构件112的引导构件部的数量可以为一个或三个或更多个,只要能够执行径向引导功能即可。

在第一引导构件部112A和第二引导构件部112B的顶端,在第一引导构件部112A和第二引导构件部112B直立的状态下,以相对于水平面倾斜45度的方式分别形成第一倾斜面196A和第二倾斜面196B。在就要弹出硬币C之前,使第一引导构件部112A和第二引导构件部112B倾斜,直到第一引导构件部112A和第二引导构件部112B与水平面之间的角度达到大约60度为止。

支撑轴194的两端固定于构成位置选择设备190的一部分的位置选择器198。

如图19A、图19B、图20A和图20B所示,引导构件112通过形成在与基座104的承载路径MP相对的位置的进/退孔129移动至引导位置GP,另外,还从引导位置GP移动至非引导位置NGP。在本实施方式中,作为进/退孔129,设置有第一进/退孔129A和第二进/退孔129B,第一进/退孔129A和第二进/退孔129B为狭缝形,并且分别与第一引导构件部112A和第二引导构件部112B相对。

[硬币排出单元的位置选择设备]

位置选择设备190具有将引导构件112选择性地移动至引导位置GP或非引导位置NGP的功能。因此,可以用具有相似功能的其它设备替代位置选择设备190。

在该第一实施方式中,如图12至图14所示,位置选择设备190包括位置选择器198和致动件200。

位置选择设备190的位置选择器198具有使引导构件112选择性地定位在引导位置GP和非引导位置NGP之间的功能。具体地,当位置选择器198定位在排出辅助位置AP(参见图19B)时,选择器198使引导构件112定位在引导位置GP。当位置选择器198定位在非排出辅助位置NAP(参见图20B)时,选择器198使引导构件112定位在非引导位置NGP。

在该第一实施方式中,如图19B和图20B所示,位置选择器198包括:第一侧壁202a和第二侧壁202b这一对侧壁,其侧视图为倒三角形且沿上下方向以预定的距离平行地配置;摆动运动限制器204,其使第一侧壁202a和第二侧壁202b相互连接;以及弹簧接收器209。位置选择器198的整体形状类似空心袋(hollow bag)。

引导构件112的大部分紧密地放置在第一侧壁202a和第二侧壁202b之间,由此限制引导构件112沿着支撑轴194的移动。

在第一侧壁202a和第二侧壁202b上,第一摆动轴208a和第二摆动轴208b分别设置为沿相反方向沿着相同的轴线从它们的中间部向外突出。如图14所示,第一摆动轴208a和第二摆动轴208b分别由第一支架219a和第二支架219b可摆动地支撑。第一支架219a和第二支架219b以预定的间隔彼此平行地从基座104的背面向下突出。

而且,在第二侧壁202b的上端处形成的弹簧接收器209的附近,具有接合槽221的安装件222被形成为横向突出。接合槽221的截面为U字形。

通过位置限制器223限制位置选择器198的摆动运动,其中位置限制器223能够在排出辅助位置AP与位置选择器198的一部分(弹簧接收器209)接合。位置限制器223为固定于基座104的下表面的构件。当位置选择器198通过将稍后说明的致动件200摆动至排出辅助位置AP时,则位置限制器223与位置选择器198的一部分接合,由此使位置选择器198的进一步摆动运动停止。以这种方式,使位置选择器198被保持在排出辅助位置AP。

摆动运动限制器204为以如下方式横向形成的杆状构件:使第一侧壁202a和第二侧壁202b在它们的上端处相互连接。当引导构件112接受来自弹出弹簧226的摆动力时,摆动运动限制器204与被该摆动力沿预定方向摆动的引导构件112接合,由此限制引导构件112相对于摆动运动限制器204的相对摆动运动。

如从图20A和图20B中观察的,摆动运动限制器204具有梯形的截面。以如下方式构造摆动运动限制器204:当限制器204与引导构件112接合时,与引导构件112面接触。

弹簧接收器209具有固定地支撑为引导构件112提供摆动力的弹出弹簧226的一端的功能。由使第一侧壁202a和第二侧壁202b互相连接的板状构件在摆动运动限制器204的相反侧形成弹簧接收器209。弹簧接收器209在弹簧接收器209的平面处稳定地接收弹出弹簧226的一端。弹出弹簧226的该端通过接合构件(未示出)固定在这个平面。

安装件222与位置选择器198形成为一体。安装件222为从形成在第二侧壁202b的上端处的弹簧接收器209侧横向地向外突出的板状构件。安装件222具有槽221,将稍后说明的致动件200的输出杆212的一部分嵌入槽221中且与槽221接合。

从第一摆动轴208a和第二摆动轴208b到安装件222的距离比从第一摆动轴208a和第二摆动轴208b到将稍后解释的联接部260的距离短。这是因为,需要使用能够放置在小尺寸的硬币排出单元22-100的致动件200。

位置选择器198还包括联接部260。联接部260具有如下的功能:移动用作稍后说明的连动装置242的摆动杆257。在该第一实施方式中,联接部260定位在第一侧壁202的上端并且为从摆动运动限制器204的附近横向突出的类似直杆状构件。当位置选择器198定位在非排出辅助位置NAP时,将联接部260移动至如下位置:联接部260不移动将稍后说明的从动杆258的位置。当位置选择器198定位在排出辅助位置AP时,将联接部260移动至联接部260移动从动杆258的位置。

如图12所示,位置选择设备190的致动件200具有如下的功能:基于图16中示出的控制电路122的指令,使位置选择器198选择性地定位在排出辅助位置AP或非排出辅助位置NAP。这意味着,致动件200基于控制电路122的指令使输出杆212前进或后退(即,推出或拉回输出杆212),由此使位置选择器198选择性地定位在排出辅助位置AP或非排出辅助位置NAP。因此,可以把电动致动件、机械致动件或流体致动件用作致动件200。

优选地,把电动致动件213用作致动件200。电动致动件213泛指通过供给电流来提供或产生机械位移的致动件,其包括通过供给电流而产生焦耳热且通过利用这种焦耳热使形状记忆合金(shape-memory alloy)的变形量发生变化的类型,还包括线性马达的类型。

在该第一实施方式中,把电磁致动件214用作电动致动件213。电磁致动件214包括矩形柱状的主体216、放置在主体216内的电磁体218和作为可移动的芯的、安装在主体216内的输出杆212。当电磁体218被磁化时,输出杆212被拉入主体216中。当电磁体218被消磁时,输出杆212通过安装在输出杆212外侧的、类似鞘的弹簧220的作用被从主体216中推出。

在电磁致动件214的输出杆212的顶端形成有大直径部223。小直径部形成在大直径部223下方,安装件222的槽221与小直径部接合。安装件222通过弹簧220压靠大直径部223的下面。因此,如果电磁体218被磁化,则会使输出杆212下降或被拉入,因而位置选择器218借助于大直径部223和安装件222沿图19B和图20B中的逆时针方向摆动至排出辅助位置AP。结果,使引导构件112定位在引导位置GP。如果电磁体218被消磁,则会通过弹簧220使输出杆212升起或被从主体216中推出,因而位置选择器198沿图19B和图20B中的顺时针方向摆动至非排出辅助位置NAP。结果,使引导构件112定位在非引导位置NGP。

如果引导构件112定位在非引导位置NGP,则不会防止硬币C沿着承载路径MP的移动。因而,倘若引导构件112定位在非引导位置NGP,则引导构件112还执行反向允许功能。

[硬币排出单元的弹出设备]

如图12和图14所示,弹出设备116具有把已通过引导构件112被引导至排出开口110的硬币C弹出至排出通道114的功能。这意味着,弹出设备116具有“弹出功能”。在该第一实施方式中,弹出设备116包括引导构件112和弹性设备192。

由于引导构件112已作如上解释,所以这里将参照图14解释弹性设备192。

弹性设备192朝向位置选择器198的摆动运动限制器204侧弹性地偏置引导构件112。当通过硬币C按压引导构件112以绕着支撑轴194摆动时,由此在弹性设备192中积累弹力,如此积累的弹力将导致引导构件112绕着轴194反向摆动,由此弹出硬币C。

在该第一实施方式中,弹性设备192为作为弹性构件224的弹性弹簧(resilient spring)226,其放置在弹簧接收器209和引导构件112之间。因此,如果硬币C按压第一引导构件部112A的第一倾斜面196A和第二引导构件部112B的第二倾斜面196B,结果,第一引导构件部112A和第二引导构件部112B绕着支撑轴194摆动,则在弹性弹簧226内积累弹力。如果在预定的时刻消除通过硬币C对引导构件部112A和112B的按压运动,则归因于弹性弹簧226内积累的弹力引导构件部112A和112B迅速地反向摆动。由于这样的反向摆动运动,第一倾斜面196A和第二倾斜面196B(更具体地,第一倾斜面196A)将把硬币C弹出至排出通道114。

[硬币排出单元的硬币传感器]

硬币传感器具有检测由弹出设备116弹出的硬币C的功能。在该第一实施方式中,把磁型金属传感器(magnet-type metal sensor)231用作硬币传感器118。因此,可以用诸如光电传感器和机械传感器等的具有相似功能的其它设备替代硬币传感器118。

在本实施方式中,如图6所示,硬币传感器118与排出通道114相对。然而,硬币传感器118可以位于硬币出口48的下游侧。

[硬币排出单元的通道阻挡构件]

接下来,以下将主要参照图12至图14详细解释通道阻挡构件或止挡件120。

当引导构件112位于非引导位置NGP时,通道阻挡构件120位于阻挡位置SP(图20),由此阻挡随着转盘108的转动而移动的硬币C从排出开口110移动至排出通道114。当引导构件112位于引导位置GP时,通道阻挡构件120位于非阻挡位置NSP(图19),由此允许硬币C从排出开口110移动至排出通道114。

在该第一实施方式中,通道阻挡构件120可移动地插入出/没孔(appearance/disapperance)228,其中出/没孔228形成于与排出开口110邻接的排出通道114的通道底面186。通道阻挡构件120能够垂直于通道底面186地移动。

在阻挡位置SP,通道阻挡构件120从出/没孔228突出至排出通道114,由此阻挡硬币C通过排出通道114的移动。在非阻挡位置NSP,通道阻挡构件120通过出/没孔228从排出通道114缩回(换言之,缩回至排出通道114的下游侧),以允许硬币C通过排出通道114的移动。

在该第一实施方式中,出/没孔228具有角部被倒圆角的长矩形的形状。出/没孔228的长度被设定为覆盖排出开口110的长度的大约三分之一(1/3)。然而,通道阻挡构件120的尺寸和形状不限于此,只要能够实现前述功能即可。

在该第一实施方式中,如图12至图14所示,通道阻挡构件120为垂直于通道底面186延伸的杆状构件,其包括:止挡部232,其形成在顶端部230;配合部236,其从顶端部230向下延伸;保持件部238,其位于配合部236下方;以及小直径部240,其与保持件238相邻地形成。

通道阻挡构件120的止挡部232(即,顶端部230)具有与硬币C接触以阻挡其朝向排出通道114移动的功能。在平面视图中,止挡部232具有与出/没孔228相同的形状,止挡部232比出/没孔228略小。止挡部232的厚度大于基座104的厚度,使得止挡部232被出/没孔228的内壁面引导,以导致通道阻挡构件120沿着其纵向轴线的直线往复运动。然而,本发明不限于此。如果通道阻挡构件120能够以与其它一个或多个部分或构件配合的方式产生沿着其纵向轴线的直线往复运动,则止挡部232的厚度可以小于基座104的厚度。通道阻挡构件120的形状也不限于此。通道阻挡构件120可以具有诸如圆杆状、多边形柱状或三角形柱状等的任意其它形状。

如图14所示,通道阻挡构件120的配合部236具有如下的功能:以与引导构件112向引导位置GP或非引导位置NGP的移动连动的方式将通道阻挡构件120移动至非阻挡位置NSP或阻挡位置SP。换言之,配合部236具有如下的功能:将稍后说明的连动装置242的移动施加至通道阻挡构件120,以与位置选择器198至排出辅助位置AP或非排出辅助位置NAP的移动连动的方式将通道阻挡构件120移动至非阻挡位置NSP或阻挡位置SP。在本实施方式中,通过包括以预定的间隔彼此平行地形成的第一表面236A和第二表面236B的引导部244来形成配合部236。

用作配合部236的引导部244被将稍后说明的连动构件246的U字形部248夹住。换言之,引导部244(配合部236)的第一表面236A和第二表面236B分别与构成U字形部248的第一夹持部248A和第二夹持部248B相对,其中第一夹持部248A和第二夹持部248B是以预定的间隔彼此平行地形成。

绕着通道阻挡构件120的小直径部240安装有用作偏置构件250的弹簧252。弹簧252的上端抵接在通道阻挡构件120的保持部238的下表面,并且弹簧252的下端抵接在一体地形成于基座104的背面的支架254(参见图19B和图20B)。因此,通道阻挡构件120通过弹簧252的弹力被相对于基座104向上偏置。换言之,通道阻挡构件120以从排出通道114的通道底面186向上突出的方式被偏置。然而,通道阻挡构件120的突出量通过使保持部238抵接至连动构件246来确定。此外,归因于通过摆动连动构件246所产生的保持部238的向下运动,将通道阻挡构件120(顶端部230)拉入出/没孔228内,直到至少通道阻挡构件120的顶端面到达与通道底端面186相同的高度为止。

[硬币排出单元的连动装置]

接下来,以下将参照图13和图14解释连动装置242。

连动装置242具有使引导构件112和通道阻挡构件120连动的功能。换言之,连动装置242具有如下的功能:如果引导构件112位于引导位置GP,则通道阻挡构件120被放置在非阻挡位置NSP,如果引导构件112位于非引导位置NGP,则通道阻挡构件120被放置在阻挡位置SP。

在该第一实施方式中,把机械联接机构241用作连动装置242。更具体地,通过作为板状的连动构件246的摆动杆257形成机械联接机构241。第三支撑轴256设置在摆动杆257的中间部,其中第三支撑轴256由从基座104的下侧面向下突出的支撑座(未示出)可转动地支撑。

U字形部248形成在构成连动装置242(机械联接机构241)的连动构件246的一端。U字形部248用于在配合部236的第一表面236A和第二表面236B处夹持通道阻挡构件120的配合部236。利用该结构,当连动构件246沿图19B和图20B中的顺时针摆动时,通过U字形部248向下按压通道阻挡构件120的保持部238。因而,通道阻挡构件120被向下压入出/没孔228内,以到达非阻挡位置NSP。在连动构件246的另一端,从动杆258形成为直线地延伸以具有预定的长度。

在该第一实施方式中,响应于位置选择器198至非引导位置NGP的移动,消除了对从动杆258的向上推动动作,结果,作为偏置构件250的弹簧252向上推动通道阻挡构件120,从而使通道阻挡构件120移动至阻挡位置SP。如果位置选择器198移动至排出辅助位置AP,则通道阻挡构件120抵抗弹簧252的弹性向下移动并且在使通道阻挡构件120的止挡部232不从通道底面186中突出的同时停在排出通道114中所限定的非阻挡位置NSP处。

因此,如果电磁致动件214的电磁体218被消磁,则位置选择器198位于非排出辅助位置NAP,并且因此,联接部260不从下侧按压从动杆258。结果,通过弹簧252的弹力向上推动通道阻挡构件120,并且使通道阻挡构件120移动直到通过U字形部248阻止保持部238移动为止。换言之,向上推动通道阻挡构件120并且使通道阻挡构件120的顶端部230从通道底面186突出,由此使通道阻挡构件120放置在止挡件部232横跨排出通道114的阻挡位置SP。此时,位置限制器223与位置选择器198接合。

如果电磁体218被磁化,则输出杆212被朝向图12中的下方拉动,因此,位置选择器198绕着支撑轴194沿图19B中的逆时针摆动,以到达排出辅助位置AP。因此,联接部260从下侧向上推动从动杆258,并且从动杆258(并且因此,U字形部248)抵抗弹簧252的弹力向下推动保持部238。以这种方式,把止挡部232拉入出/没孔228并且从排出通道114缩回,以到达非阻挡位置NSP。

在该第一实施方式中,如从图13中清晰观察的,联接部260和连动构件246被配置成在平面图中形成锐角。由于该配置和结构,存在如下优点:即使在小尺寸的硬币排出单元22-100的情况下,也可以以低成本利用机械联接机构使引导构件112和通道阻挡构件120彼此连动。

[硬币排出单元的排出开口调整器]

接下来,以下将参照图6和图15解释构成弹出设备116的一部分的排出开口调整器262。

排出开口调整器262具有如下的功能:根据硬币C的直径调整调整器262和下游侧引导面187之间的间距DT,以限定硬币C的排出开口110。在本实施方式中,排出开口调整器262也作为弹出设备116的一部分还具有排出硬币C的功能。这意味着,排出开口调整器262以与引导构件112(具体地,第二引导构件部112B)配合的方式夹持硬币C,最后,第二引导构件部112B弹出硬币C。

在该第一实施方式中,排出开口调整器262在平面图中为梯形的板状。如从示出调整器262的纵向截面图的图15中观察的,调整器262包括上部264和下部266,其中上部264比下部266宽。边界面268A和边界面268B形成在上部264和下部266之间的边界处。因而,排出开口调整器262具有阶梯状的外观。

如图6所示,位置调整槽270形成于排出通道114的通道底面186。该槽270从上游侧边缘130u朝向下游侧边缘130d直线地延伸并且到达排出通道114的中央。槽270的纵向截面包括相对较宽的上槽272和相对较窄的下槽274,其中边界面270A和边界面270B形成在上槽272和下槽274之间。因而,位置调整槽270形成为阶梯孔。

排出开口调整器262插入位置调整槽270。具体地,排出开口调整器262的下部266和上部264分别可滑动地紧密地插入槽270的下槽274和上槽272。换言之,排出开口调整器262沿着槽270直线地延伸并且能够与下游侧引导面187接触。

贯穿螺纹孔276竖直地形成在排出开口调整器262的中央部。排出开口调整器262的顶部为筒状凹陷。这允许固定螺钉280的头281埋设在该凹陷278内。如果固定螺钉280通过调整器262的螺纹孔276,则抵接在基座104的背面的螺母281A旋入螺钉280的端部,由此通过螺母281A和排出开口调整器262夹持基座104(边界面270A和边界面270B)。因而,排出开口调整器262可以根据硬币C的直径固定于基座104上的适当的位置。具体地,排出开口调整器262的硬币接合部282和硬币引导壁130的下游侧边缘130d之间的距离被设定成略大于硬币C的直径,其中硬币接合部282形成在调整器262的角部处。

如图19A和图9B所示,倘若硬币C被引导构件部112B和硬币接合部282夹持,除非引导构件112绕着支撑轴194摆动预定量或更多,否则硬币C的中央CC不通过第一线L1,该第一线L1连接第二引导构件部112B与硬币C的接触点以及硬币C与硬币接合部282的接触点。以该方式确定引导构件部112B、硬币接合部282和支撑轴194之间的位置关系。这意味着,只要向引导构件112施加的弹性弹簧226的弹力等于或大于预定值,就能够弹出硬币C。由于这样的关系,存在能够防止发生硬币C的排出错误的优点。

如果将排出开口调整器262的位置调整至与具有最小直径的50日元硬币50C对应的位置,则排出开口调整器262位于靠近通道阻挡构件120的位置。如果将调整器262的位置调整至与具有最大直径的500日元硬币500C对应的位置,则调整器262位于图6中示出的位置。即使在后者的情况下,通道阻挡构件120和调整器262之间的间隔也被设定成小于最小尺寸的50日元硬币50C的直径。这将防止最小尺寸的50日元硬币50C通过该间隔。

[硬币排出单元的旋转编码器]

接下来,以下将参照图16解释旋转编码器127。

旋转编码器127具有输出关于转盘108的角位置(相位)的信息的功能。换言之,旋转编码器127具有检测转盘108的角位置(相位)以防止转盘108在如下状态下停止的功能:随着转盘108的转动而移动的硬币C与引导构件112的进/退孔129重叠。因而,可以用具有相似功能的其它设备替代旋转编码器127。

在该第一实施方式中,旋转编码器127安装在中间基座36下方并且包括狭长盘(slit disk)127A和光电传感器127B。盘127A固定于减速器输出轴32并且具有以恒定间距形成在盘127A的环形周缘的狭缝127S。光电传感器127B固定于中间基座36并且检测盘127A的狭缝(slit)127S以输出角位置信号APS。

旋转编码器127不限于第一实施方式的类型,并且可以设置在与其它面值用的从动齿轮42中的任意一个齿轮可同步转动的位置。

在该第一实施方式中,三个狭缝127S以120度的相等间隔形成。三个狭缝127S用于检测转盘108(108-10、108-100、108-50和108-500)的孔136的角位置(相位)。

[硬币排出装置的控制电路]

接下来,以下将参照图16解释根据第一实施方式的硬币排出装置10的控制电路122。控制电路122控制包括硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500的硬币排出装置10。

控制电路122具有如下的功能:接收来自上游系统或设备(例如,POS收银机(POS register))的控制部(未示出)的硬币C的排出指令PO、来自旋转编码器127的转盘108-10、108-100、108-50和108-500的角位置信号APS、来自硬币传感器118-10、118-100、118-50和118-500的硬币信号CP-10、CP-100、CP-50和CP-500并且根据预定程序接通或断开电磁致动件214-10、214-100、214-50和214-500。这意味着,控制电路122使电磁致动件214-10、214-100、214-50和214-500通电或断电。而且,控制电路122具有指示电动马达28沿正向或反向转动的功能,还具有指示电动马达28停止的功能。

在该第一实施方式中,通过微型计算机286来构造控制电路122。

当控制电路122接收来自上游设备的控制部的排出指定量的硬币C的排出信号PO时,控制电路122计算待排出的硬币C的必须的面值和必须的数量,并且根据需要选择性地使硬币排出单元22-10、22-100、22-50和/或22-500的电磁致动件214-10、214-100、214-50和/或214-500的电磁体218磁化,由此借助于输出杆212和安装件222将位置选择器198移动至排出辅助位置AP,并且借助于连动装置242将通道阻挡构件120移动至非阻挡位置NSP。结果,引导构件112在硬币排出单元22-10、22-100、22-50和/或22-500中位于引导位置GP。

而且,当接收排出信号PO时,控制电路122向电动马达28输出正向转动信号,以转动减速器输出轴32、主动正齿轮38S、中间齿轮40-500、从动正齿轮42S-500、中间齿轮40-50、从动正齿轮42S-50、中间齿轮40-100、从动正齿轮42S-100、中间齿轮40-10和从动正齿轮42S-10,由此同步转动转盘108-10、108-100、108-50和108-500。另外,控制电路122选择性地使电磁致动件214-10、214-100、214-50和214-500磁化,由此在硬币排出单元22-10、22-100、22-50和/或22-500中将引导构件112移动至排出辅助位置AP并且将通道阻挡构件120移动至非阻挡位置NSP。

以这种方式,如前所述,随着各转盘108-10、108-100、108-50和108-500的转动而移动的硬币C通过引导构件112被引至排出开口110,被排出开口调整器262的硬币接合部282和第二引导构件部112B夹持,并且最终被弹性弹簧226向第二引导构件部112B施加的弹力弹出至排出通道114。

在排出指定量的指定面值的硬币C之后,为了防止硬币C的进一步排出,对各电磁致动件214的电磁体218消磁,由此将位置选择器198移动至非排出辅助位置NAP并将引导构件112移动至非引导位置NGP。在将引导构件112移动至非引导位置NGP之后,停止向电动马达28的电力供应。倘若各转盘108均停止转动,则基于来自编码器127的角位置信号APS控制停止向马达28的电力供应的时机,结果,以硬币C不与进/退孔129重叠的形式停止硬币C的移动。

通过对应的金属传感器118-10、118-100、118-50和118-500来检测如此排出的硬币C。响应于此,这些传感器118-10、118-100、118-50和118-500将硬币信号CS-10、CS-100、CS-50和CS-500输出至控制电路122。

当接收硬币信号CS-10、CS-100、CS-50和CS-500时,控制电路122判断硬币信号CS-10、CS-100、CS-50和CS-500是否与由排出指令PO指定的对应面值的数量相等,换言之,判断包括在硬币信号CS-10、CS-100、CS-50和CS-500中的数量是否分别与指定的数量相等。

如果包括在硬币信号CS-10、CS-100、CS-50和CS-500中的任意一个信号中的数量没有达到指定的数量,则控制电路122保持相应的电磁致动件214通电。结果,使引导构件112保持在引导位置GP,由此保持相应的硬币排出单元22中的硬币C的排出动作。

如果包括在硬币信号CS-10、CS-100、CS-50和CS-500中的任意一个信号中的数量达到指定的数量,则控制电路122使相应的电磁致动件214断电,因此,将位置选择器198移动至非排出辅助位置NAP。结果,将引导构件112移动至非引导位置NGP,并且将通道阻挡构件120移动至阻挡位置SP,由此停止相应的硬币排出单元22中的硬币C的排出动作。

[硬币排出装置的操作]

接下来,以下将参照图17和图18中示出的流程图解释根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置10的操作(即,通过控制电路112所执行的过程)。

首先,在步骤S1中,判断上游系统的控制部是否输出排出指令PO(即,硬币C的排出量PQ)。如果输出排出指令PO,则操作流程前进至步骤S2,并且如果不输出排出指令PO,则以形成循环(loop)的方式重复执行步骤S1,换言之,继续等待状态。

在该第一实施方式中,作为示例,假定指定的排出量PQ被设定为870日元。

接下来,在步骤S2中,控制电路122计算硬币C的对应于指定的排出量PQ的面值和数量,并且输出如此计算的面值和数量的硬币C。随后,操作流程前进至步骤S3。

在该指定的排出量PQ为870日元的示例中,计算的500日元硬币500C的数量为一个,计算的100日元硬币100C的数量为三个,计算的50日元硬币50C的数量为一个,计算的10日元硬币10C的数量为两个。

接下来,在步骤S3中,执行反向转动初始定位过程(initial positioning process by reverse rotation)。然后,操作流程前进至步骤S4。

这里,“反向转动初始定位过程”为用于确定地防止落入转盘108-10、108-100、108-50和108-500的孔136中的硬币C与进/退孔129重叠的状态的过程,其中引导构件112通过该进/退孔129在硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500中突出或缩回。具体地说,共用电动马达28沿反向转动,以使所有的转盘108-10、108-100、108-50和108-500同步转动,直到从光电传感器127B中输出第一检测信号ES为止。当检测到第一检测信号ES的输出时,则停止马达28的反向转动。

自然而然地,在各转盘108-10、108-100、108-50和108-500完成反向转动初始定位过程之后停止的位置,落入孔136的硬币C不与进/退孔129重叠。此时,电磁致动件214未被磁化,因此引导构件112定位在非引导位置NGP,并且通道阻挡构件120定位在阻挡位置SP。因此,即使归因于转盘108-10、108-100、108-50或108-500的反向转动硬币C到达排出开口110,硬币C也不能通过开口110,这意味着不通过硬币出口48排出硬币C。

接下来,在步骤S4中,根据步骤S2中计算的硬币C的面值和数量来判断待排出哪种面值的硬币C。随后,操作流程前进至用于独立控制分配给对应面值的硬币排出单元22的步骤S5。

在各步骤S5-10、S5-100、S5-50和S5-500中,根据先前的步骤S4中的判断结果使硬币排出单元22的电磁致动件214磁化。具体地,如果硬币排出单元22处理待排出的面值,则使所述硬币排出单元22的电磁致动件214磁化,并且如果硬币排出单元22不处理待排出的面值,则不使所述硬币排出单元22的电磁致动件214磁化。随后,操作流程前进至步骤S6。

在本示例中,由于指定的排出量PQ为870日元,所以需要排出所有的面值(即,500日元、100日元、50日元和10日元)。因此,所有硬币排出单元22-500、22-50、22-100和22-10的致动件214-500、214-50、214-100和214-10的电磁体218均被磁化,然后执行步骤S6。无需赘述,如果不排出四种面值(即,500日元、100日元、50日元和10日元)中的至少一种面值,相关的一个硬币排出单元或多个硬币排出单元22的一个或多个致动件214的一个或多个电磁体218则不被磁化。

归因于各硬币排出单元22中的致动件214的电磁体218的磁化,致动件214的输出杆212被拉入致动件214的主体216。然后,位置选择器198借助于与输出杆212接合的安装件222沿图20B中的逆时针方向摆动,以到达排出辅助位置AP。结果,将引导构件112移动至引导位置GP,并且联接部260向上压从动杆258。因而,摆动杆257(连动构件246)绕着第三支撑轴256摆动,并且U字形部248向下压通道阻挡构件120的保持部238。结果,通道阻挡构件120的顶端缩回出/没孔228。

接下来,在步骤S6中,在各硬币排出单元22中的电动马达28启动。随后,操作流程前进至步骤S7。

在步骤S6中,归因于马达28的启动,减速器30的输出轴32以预定的速度转动,结果,主动齿轮38和旋转编码器127的狭长盘127A以预定的速度转动。归因于主动齿轮38的转动,从动正齿轮42S-500借助于与转动的主动齿轮38接合的中间齿轮40-500而沿相同的方向以相同的速度转动,从动正齿轮42S-50借助于与从动齿轮42-500接合的中间齿轮40-50而沿相同的方向以相同的速度转动,从动正齿轮42S-100借助于与从动齿轮42-50接合的中间齿轮40-100而沿相同的方向以相同的速度转动,并且从动正齿轮42S-10借助于与从动齿轮42-100接合的中间齿轮40-10而沿相同的方向以相同的速度转动。

通过从动正齿轮42S-500、42S-100、42S-50和42S-10的转动,转盘108-500、108-100、108-50和108-10分别借助于输入轴46-500、46-100、46-50和46-10而转动。结果,形成于对应的转盘108-500、108-100、108-50和108-10的孔136分别以相同的角度沿正向转动。

通过转盘108-500、108-100、108-50和108-10沿正向的转动,放置在孔136的硬币C随后被按压构件146按压,以沿着形成于基座104的承载路径MP移动。以这种方式,通过第一按压构件146A而移动的100日元硬币C通过第一引导构件部112A和第二引导构件部112B被朝向排出开口110侧引导。

归因于硬币C朝向排出开口110侧的移动,硬币100C将能够被排出开口调整器262的硬币接合部282引导。在该时间段,保持第一按压构件146A向硬币C的按压动作。出于这个原因,第二引导构件112B抵抗弹性弹簧226的弹力而摆动,以到达由图20B中的虚线示出的位置。

在该过程中,100日元硬币100C沿着盘容纳孔126的径向进一步移动。在该状态中,硬币100C仅被第二按压构件146B移动。最后,硬币100C的中央CC超过第一线L1,该第一线L1在图20A所示的位置连接第二引导构件部112B与硬币C的周缘的接触点以及硬币C与硬币接合部282的接触点。结果,超过线L1的硬币100C被弹簧226的弹力强烈地弹出至排出通道114。

金属传感器118检测到如此弹出至排出通道114的100日元硬币C。作为响应,金属传感器118输出硬币信号CS。

在硬币100C被以这样的方式弹出至排出通道114之后,引导构件112归因于弹簧226的弹力而摆动,直到引导构件112与摆动运动限制器204接合为止,并且返回引导位置GP。

在这样返回之后引导构件112保持在引导位置GP的情况下,以与上述相同的方式逐枚弹出100日元硬币100C。

前述步骤S6的关于100日元硬币100C的解释可应用于10日元、50日元和500日元的硬币C。

如果没有排出被分配至硬币排出单元22-500、22-50、22-100和22-10的面值中的至少一种,相关的一个或多个硬币排出单元22的一个或多个致动件214的一个或多个电磁体218则不被磁化。出于这个原因,在相关的一个或多个硬币排出单元22中,引导构件112定位在非引导位置NGP,通道阻挡构件120定位在阻挡位置SP。因此,即使硬币C归因于转盘108的反向转动而到达排出开口110,硬币C也不能通过开口110,这意味着不通过硬币出口48排出硬币C,而是保持沿着承载路径MP移动。

在步骤S7中,辨别待排出的硬币C的面值。然后,操作流程前进至步骤S8。

随后的步骤S8至S14涉及独立的硬币排出单元22-500、22-50、22-100和22-10的排出过程,其中硬币C在对应的硬币排出单元22中分离和排出。因此,步骤S8至S14在独立的硬币排出单元22-500、22-50、22-100和22-10中并行地执行。

为了表示在对应的硬币排出单元22中执行的步骤S8至S14,将连字符和面值附于相同的步骤标记,例如,S8-100、S8-10、S8-500和S8-50。此外,由于步骤S8至S14的每个步骤中的内容或操作均是相同的,所以为了简化,以下将解释硬币排出单元22-100中的内容或操作并省略了其它硬币排出单元22-500、22-50和22-10中的内容或操作。

在步骤S8-100中,开始测量排出判断时间T1。随后,流程前进至步骤S9-100。

“排出判断时间T1”是判断是否为异常状态的参考时间。例如,异常状态为预期已经被排出的100日元硬币100C在整个排出判断时间T1内始终未被金属传感器118检测到,换言之,虽然硬币100C处在待排出的状态下,但却没有硬币100C被排出至排出通道114。例如,通常将排出判断时间T1设定为大约3秒。

在步骤S9-100中,判断金属传感器118是否输出硬币信号CS。如果传感器118输出了硬币信号CS,则流程前进至步骤S10-100,如果传感器118没有输出硬币信号CS,则流程前进至步骤S11-100。如上所解释的,当传感器118检测到硬币C并且输出硬币信号CS时,硬币排出单元22-100成功地或正常地运行,因而流程前进至用于正常运行的下一个步骤S10-100。

在步骤S11-100中,判断排出判断时间T1是否已经终止。如果排出判断时间T1还未终止,则流程返回步骤S9-100。如果时间T1已经终止,则流程前进至步骤S15-100。具体地,由于在步骤S5-100中引导构件112位于引导位置GP并且在步骤S6中转盘108-100转动,所以将在步骤S9-100中在排出判断时间T1内,100日元硬币C将被排出并从金属传感器118中输出硬币信号CS。然而,如果甚至在步骤S11-100中的排出判断时间T1已经终止之后仍未输出硬币信号CS,则判断发生了硬币阻塞,然后发出在自动解决子程序(automatic solution subroutine)中描述的转盘108-100的反向转动的请求,以在步骤S16-100中自动地消除硬币阻塞。

在步骤S10-100中,当输出硬币信号CS时,就对硬币信号CS的数量计数。随后,流程前进至步骤S12-100。在步骤S10-100中,由于这是第一次,所以计为“1”。换言之,将排出的硬币C的数量计为“1”。

在步骤S12-100中,判断100日元硬币100C的排出数量CN(步骤S10-100中的计数值)是否与指定的排出数量DN相等,换言之,判断硬币100C的排出数量CN是否已经达到指定的排出数量DN。如果排出数量CN已经达到了指定的排出数量DN,则流程前进至步骤S13-100。如果排出数量CN未达到指定的排出数量DN,则流程返回步骤S9-100。这意味着,在步骤S12-100中判断是否排出了指定的预定数量的100日元硬币C。

在本实施方式中,将指定的排出数量DN设为3。由于这时来自硬币信号CS的如此计数的排出数量CN为1,所以判断排出数量CN未达到指定的排出数量DN。所以,流程返回步骤S9-100并且继续100日元硬币100C的排出动作。

倘若继续硬币100C的排出动作,如上所解释的,则通过引导构件112逐枚弹出硬币100C,并且金属传感器118-100在每次排出动作都输出硬币信号CS。因此,当随后进一步排出另外两个硬币100C时,并且如此计数的排出数量CN达到3,则流程前进至步骤S13-100。

在步骤S13-100中,使电磁致动件214-100消磁。随后,流程前进至步骤S14-100。

在步骤S13-100中,归因于致动件214-100的消磁,通过弹簧220的弹力将位置选择器225移动至非排出辅助位置NAP并且将引导构件112移动至非引导位置NGP。随着位置选择器225的该移动而消除联接部260对摆动杆257(连动构件246)的按压动作。因而,通过作为偏置构件250的弹簧252的偏置力向上推动通道阻挡构件120,并且使通道阻挡构件120的止挡部232从出/没孔228突出至与排出开口110邻接的排出通道114。以这样的方式,使通道阻挡构件120位于阻挡位置SP。

在引导构件112位于非引导位置NGP并且通道阻挡构件120位于阻挡位置SP的状态下,即使转盘108-100的转动继续,也不可能产生随着转盘108-100的转动通过按压构件146而移动的硬币100C通过引导构件112被朝向排出开口110引导的可能性。即使万一如此移动的硬币100C中的一个硬币到达排出开口110,位于阻挡位置SP的通道阻挡构件120防止该硬币100C进一步移动。因此,硬币100C不能够移动至排出通道114。在这种情况下,硬币100C仅沿着承载路径MP循环。

在步骤S14-100中,输出排出完成信号FS100。随后,流程前进至步骤S31。

另一方面,在判断步骤S11-100中的排出判断时间T1已经终止之后,执行步骤S15-100,其中电磁致动件214-100的电磁体218被消磁。随后,流程前进至步骤S16-100。

在步骤S15-100中,归因于电磁体218的消磁,如前所解释的,使引导构件112位于非引导位置NGP,并且使通道阻挡构件120位于阻挡位置SP,由此防止排出硬币100C。接着,在接下来的步骤S16-100中,发出转盘108-100的反向转动的请求,以自动地消除硬币阻塞。随后,执行步骤S17及以后的硬币阻塞消除过程。

在硬币排出单元22-500、22-50和22-10中也执行硬币排出单元22-100中的从步骤S8-100至步骤S16-100的前述硬币排出过程。以这样的方式,排出对应于870日元的指定的排出量PQ的计算的面值和数量的500日元硬币500C、50日元硬币50C和10日元硬币10C。

具体地,在该第一实施方式中,以与硬币排出单元22-100相同的方式从硬币排出单元22-500中排出一个500日元硬币500C,然后输出排出完成信号FS500。类似地,从硬币排出单元22-50中排出一个50日元硬币50C,然后输出排出完成信号FS50。从硬币排出单元22-10中排出两个10日元硬币10C,然后输出排出完成信号FS10。

如图1所示,这些如此排出的硬币100C、10C、500C和50C落在输送带16上并由输送带16输送至接收托盘12。

接着,在接下来的步骤S31中,判断是否输出了所有的排出完成信号FS100、FS10、FS500和FS50。如果输出了所有的排出完成信号FS100、FS10、FS500和FS50,则流程前进至步骤S32。如果未输出所有的排出完成信号FS100、FS10、FS500和FS50,则以形成循环的方式重复执行步骤S31,换言之,继续等待状态。

在步骤S32中,判断旋转编码器127是否已经输出适于停止转盘108的角位置信号APS。如果已经输出该信号APS,则操作流程前进至步骤S33,如果未输出该信号APS,则重复步骤S32。这是为了以如下方式检测停止向电动马达28供应电力的时机:在对应的硬币10C、100C、50C和500C分别与硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500中的引导构件112相对的情况下,不停止转盘108。

在步骤S33中,停止向电动马达28供应电力,随后完成硬币排出操作。由于停止向马达28供应电力,所以转盘108-10、108-100、108-50和108-500的转动将在由惯性产生的转动之后同步地停止。由于以使所有的硬币10C、100C、50C和500C均不与对应的进/退孔129重叠的方式调整了停止电力供应的时机,所以不会对接下来的排出操作产生不便。

因此,可以省略步骤S3中的反向转动初始定位过程,但是,在长时间不执行排出操作的情况下,存在如下可能性:通过外力转动至少一个转盘108,使得硬币C与对应的一个进/退孔129重叠。因此,优选执行该初始定位过程。

接下来,以下将参照图18解释步骤S17及以后的用于自动解除硬币阻塞的转盘108的反向转动过程。

首先,在步骤S17中,停止向电动马达28供应电力。由于停止电力供应,所以所有的转盘108的转动停止,由此防止硬币C的排出操作。接着,操作流程前进至步骤S18。

在步骤S18中,归因于马达28的反向转动,所有的转盘108借助于传动设备26沿反向转动。因而,由于所有的硬币C被第一按压构件146A的背面151A和第二按压构件146B的背面151B按压,所以所有的硬币C沿着承载路径MP沿反向移动。在该步骤中,引导构件112位于非引导位置NGP,因而在不产生任何不便和/或任何问题的情况下,硬币C沿反向移动。接着,流程前进至步骤S19。

在步骤S19中,开始反向转动时间T2的测量。“反向转动时间T2”决定转盘108的反向转动的粗略量(rough amount)。反向转动至少大约30度对转盘108才是足够的。然而,优选的是,转盘108被设计成反向转动大约一圈。随后,流程前进至步骤S20。

在步骤S20中,判断反向转动时间T2是否已经达到已提前确定的“标准反向转动时间ST2”。如果反向转动时间T2已经达到标准反向转动时间ST2,则流程前进至步骤S21。如果反向转动时间T2未达到标准反向转动时间ST2,则以形成循环的方式重复步骤S20。出于这个原因,在标准反向转动时间ST2期间转盘108反向转动。

在步骤S21中,停止马达28的反向转动。由于停止向马达28供应电力,所以所有的转盘108的反向转动将在由惯性产生的转动之后停止。随后,流程前进至步骤S22。

在步骤S22中,将电磁致动件214的所有的电磁体218磁化。归因于电磁体218的磁化,所以所有的位置选择器198沿图19B中的逆时针方向摆动,以到达排出辅助位置AP。因此,将引导构件112移动至引导位置AP,并且通过联接部260将通道阻挡构件120的止挡部232拉入出/没孔228并从排出通道114缩回,以到达非阻挡位置NSP。因而,能够确保在所有的硬币排出单元22中进行硬币排出操作。随后,流程前进至步骤S23。

在步骤S23中,马达28沿正向转动。归因于马达28的正向转动,所有的转盘108借助于传动设备26沿正向转动。这是为了判定通过转盘108的第一次反向转动是否已经使硬币阻塞消除。随后,流程前进至步骤S24。

在步骤S24中,判断在排出判断时间T1内硬币排出单元22的硬币传感器118中的任意一个硬币传感器是否输出硬币信号CS。如果输出了硬币信号CS,则流程前进至步骤S25-500、S25-50、S25-100和S25-10。如果未输出硬币信号CS,则以形成循环的方式重复执行步骤S24。这是因为,如果输出了硬币信号CS,则假定转盘108正常地转动。

在步骤S25-500、S25-50、S25-100和S25-10中,判断在步骤S24中未输出硬币信号CS的一个或多个硬币排出单元22在排出判断时间T1内硬币传感器118是否输出硬币信号CS。如果在步骤S25-500、S25-50、S25-100和S25-10中输出了硬币信号CS,则流程返回步骤S7。这是因为,假设对应的硬币排出单元22中的转盘108正常地转动。在这种情况下,继续马达28的正向转动并且将排出未排出数量的硬币C。

如果在步骤S25-500、S25-50、S25-100和S25-10中未输出硬币信号CS,则流程前进至步骤S26。这是因为,假设所有的转盘108没有正常转动。

在步骤S26中,停止马达28的转动。归因于马达28的停止,停止硬币C的排出操作。随后,流程前进至步骤S27。

在步骤S27中,对反向转动数CRN计数。在该步骤中,每执行一次反向转动,反向转动数CRN就增加“1”。由于这是第一次反向转动,将反向转动数CRN的值增加至“1”并且存储。随后,流程前进至步骤S28。

在步骤S28中,将反向转动数CRN与反向转动可接受数CAN进行比较。如果反向转动数等于或小于反向转动可接受数CAN,则流程返回步骤S18。如果反向转动数大于反向转动可接受数CAN,则流程前进至步骤S29。

在本实施方式中,将反向转动可接受数CAN设定为3。由于这是第一次反向转动,所以反向转动数CRN为1并且小于CAN的值3。因而,流程返回步骤S18。

在流程返回步骤S18的情况下,再次执行从步骤S18至步骤S28的反向转动过程。然后,在步骤S27中,反向转动数CRN增加“1”以具有值2。由于这是第二次反向转动,所以判断反向转动数CRN的值2小于CAN的值3。因而,流程再次返回步骤S18,并且再次排出硬币C。

以这种方式,总共执行4次硬币排出过程和反向转动过程,随后,流程前进至步骤S29。在步骤S29中,向上游系统输出异常状态信号ES,然后,结束硬币排出操作。

利用根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置10,由于设置前述结构,四种硬币排出单元22的转盘108借助于传动设备26通过共用驱动设备20而同时转动或停止。归因于转盘108的转动,硬币C落入对应的转盘108的孔136,然后,被送至对应的硬币排出单元22中的硬币出口48。

以如下方式将通道阻挡构件120设置于各硬币排出单元22的排出开口110:在同时转动四个硬币排出单元22的转盘108时,将通道阻挡构件120选择性地定位在非阻挡位置NSP或阻挡位置SP。因而,如果需要从硬币排出单元22中的其中一个硬币排出单元排出硬币C,则使对应的硬币排出单元22的通道阻挡构件120定位在非阻挡位置NSP,以允许硬币C通过排出通道110。另一方面,如果不需要从对应的硬币排出单元22中排出硬币C,则使对应的硬币排出单元22的通道阻挡构件120定位在阻挡位置SP,以防止硬币C通过排出通道110。

当设置于承载路径MP的引导构件112位于引导位置GP时,通道阻挡构件120位于非阻挡位置NSP,当引导构件112位于非引导位置NGP时,通道阻挡构件120位于阻挡位置SP。因此,即使硬币C不自然地移动至排出通道110,也能够确定地引导硬币C并且通过引导构件112将硬币C送至排出通道110。另一方面,当不需要排出硬币C时,则使通道阻挡构件120定位在阻挡位置SP并且使引导构件112位于非引导构件NGP。结果,通过通道阻挡构件120能够确定地防止硬币C朝向排出通道110的移动,由此避免硬币C的错误排出。

而且,由于所有的硬币排出单元22的转盘108借助于传动设备26通过共用驱动设备20而同时转动或同时停止,所以保持转盘108的转动,直到通过硬币排出单元22完全地排出规定数量的必要面值的硬币C为止。这意味着,硬币C的在对应的硬币排出单元22中的排出操作是并行执行的。

因此,可以在比连续地执行所有的硬币排出单元22的排出操作的情况短的时间内完成所有的硬币排出单元的排出操作。

另外,由于共用驱动设备20和传动设备26足够向硬币排出单元22的转盘108提供转动,所以能够降低硬币排出装置10的制造成本。

因此,与前述现有技术的装置相比,根据本发明的第一实施方式的硬币排出装置10能够确定地且更快速地排出多种面值的硬币C,并且能够以低成本制造。

此外,四种硬币排出装置22紧挨着输送带16排列,并且所有的硬币排出单元22的转盘108均借助于传动设备26通过共用电动马达28来驱动。因此,易于使根据第一实施方式的硬币排出装置10减小尺寸。

而且,所有的硬币排出单元22和共用电动马达28均安装于中间基座36,并且传动设备26放置在存在于中间基座36的下方的空间内。因此,易于完成根据第一实施方式的硬币排出装置10的检测活动和维修活动。

第二实施方式

接下来,以下将参照图22至图28解释根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置10A。

在前述根据第一实施方式的硬币排出装置10中,传动设备26由一系列正齿轮构造而成。与此不同的是,在根据第二实施方式的硬币排出装置10A中,传动设备26A通过使用锥齿轮构造而成。

在使用锥齿轮的情况下,可以将各齿轮的直径设定成比使用正齿轮的情况小。因此,能够减小用于传动设备26A的齿轮的尺寸,结果,存在如下额外的优点:与前述第一实施方式的硬币排出装置10相比,能够减小硬币排出装置10A的尺寸。

此外,转盘108水平地安装于第二实施方式的硬币排出装置10A,这与倾斜地安装转盘108的第一实施方式的硬币排出装置10不同。然而,除了转盘108的姿势和传递设备26A的构造之外,第二实施方式的装置10A的整体构造和操作与第一实施方式的装置10的整体构造和操作大致相同。

因此,这里通过对与第一实施方式中所使用的相同或对应的部件或元件附上相同的附图标记而省略对相同构造和操作的解释。以下将给出对不同构造的解释。

在第二实施方式的硬币排出装置10A中,如图24和图27所示,减速器30横向地固定于从底架24向后突出的板状支架50。如图22所示,四种硬币排出单元22(22-10、22-100、22-50和22-500)以这样的顺序沿着直线紧挨着地配置于底架24。如图27所示,以这种方式,固定于减速器30的共用电动马达28也横向地放置。减速器30的输出轴32贯穿支架50,以横向地突出。

接下来,以下将解释传动设备26A。

第二实施方式中的传动设备26A具有与第一实施方式中的传动设备26的功能相同的功能,并且包括图25中示出的硬币排出单元驱动设备54和图26中示出的至少一个共用驱动轴传动设备52。

首先,以下将首先参照图26解释共用驱动轴传动设备52。

如图26所示,共用驱动轴传动设备52具有将减速器30的输出轴32的转动传递到硬币排出单元驱动设备54的功能。在该第二实施方式中,设备52包括主动带轮56、主动带58、从动带轮60和张力辊62。

主动带轮56固定于减速器输出轴32的顶端。从动带轮60固定于共用驱动轴64的一端。稍后将说明的共用驱动轴64构成硬币排出单元驱动设备54的一部分。主动带58在主动带轮56和从动带轮60之间延伸。张力辊62被安装成向主动带58施加压力,以维持预定的张力。

因此,共用驱动轴64借助于共用驱动轴传动设备52由驱动设备20(即,电动马达28和减速器30)驱动。如图24和图25所示,由于共用驱动轴传动设备52设置在共用驱动轴64和驱动设备20之间,所以驱动设备20可以以与四个硬币排出单元22的配置线平行的方式放置。这产生了能够缩短硬币排出单元22的配置线的长度的优点。如果不考虑硬币排出单元22的配置线的长度,则可以省略共用驱动轴传动设备52并且可以由减速器输出轴32直接地驱动共用驱动轴64。

接下来,以下将参照图25解释硬币排出单元驱动设备54。

如图25所示,硬币排出单元驱动设备54具有向硬币排出单元22(22-10、22-100、22-50和22-500)的输入轴46(46-10、46-100、46-50和46-500)传递驱动设备20的驱动力的功能。这里,设备54包括前述共用驱动轴64、四个主动锥齿轮66-10、66-100、66-50和66-500和四个从动锥齿轮68-10、68-100、68-50和68-500。

共用驱动轴64具有转动主动锥齿轮66-10、66-100、66-50和66-500的功能。这里,共用驱动轴64以与中间基座36平行的方式由四个支座70-1、70-2、70-3和70-4可转动地支撑。支座70-1、70-2、70-3和70-4沿着硬币排出单元22的配置线以预定的间隔配置并且在向下方向上固定在中间基座36的背面侧。因此,共用驱动轴64与硬币排出单元22的配置线平行。

主动锥齿轮66(66-10、66-100、66-50和66-500)具有转动从动锥齿轮68(68-10、68-100、68-50和68-500)的功能。这些主动锥齿轮66以在支座70-1、70-2、70-3和70-4的附近与共用驱动轴64同轴的方式固定于共用驱动轴64。这里,把螺旋锥齿轮66H-10、66H-100、66H-50和66H-500分别用作锥齿轮66-10、66-100、66-50和66-500。这里选用螺旋锥齿轮的原因是:可以被称作“准双曲面齿轮(Hypoid gears)”(注册商标)的螺旋锥齿轮以一个螺旋锥齿轮的多个齿与另一螺旋锥齿轮的多个齿同时啮合的方式彼此接合,由此分散向各个齿施加的力。这产生了极佳的耐久性和降噪性。

从动锥齿轮68分别由主动锥齿轮66驱动并且具有驱动硬币排出单元22的功能,换言之,具有转动硬币排出单元22的转盘108的功能。这里,从动锥齿轮68固定于输入轴46的下端并且分别与主动锥齿轮66接合。这里,把螺旋锥齿轮68H-10、68H-100、68H-50和68H-500分别用作锥齿轮68-10、68-100、68-50和68-500。

在该第二实施方式中,主动锥齿轮66和从动锥齿轮68的结构、材料和尺寸均相同。这归因于部件的大规模生产效果而降低制造成本并且防止装配故障。

在该第二实施方式中,如图28所示,各输入轴46(46-10、46-100、46-50和46-500)均由从动侧部件46P和主动侧部件46G形成。主动侧部件46G是共通的(commonalized)。这归因于底架24用的部件的共通性(commonalization)而降低制造成本以及利于制造过程。

首先,以下将解释主动侧部件46G。

如图28所示,主动侧部件46G由主动侧输入轴部件46D和主动侧抓握部件(driving-side clutch part)74D形成。从动锥齿轮68(68-100)固定于主动侧输入轴部件46D的下端,主动侧抓握部件74D固定于输入轴部件46D的上端。如图27所示,输入轴部件46D的中间部由固定于中间基座36的输入支座72可转动地支撑。输入轴部件46D相对于中间基座36沿着上下方向延伸。作为主动侧部件46G的盘侧端的输入轴部46D的上端朝向转盘108(108-100)。构成接合抓握件74的一部分的主动侧抓握部件74D位于输入轴部件46D的上端。

主动侧抓握部件74D包括笔尖状的突起78D和笔尖状的空隙78S。抓握部件74D需要具有突起78D和空隙78S的至少一个组合。通过在固定于输入轴部件46D的上端的主动侧筒状构件中沿着轴线AC形成箭头状的槽口而形成突起78D和空隙78S。

接下来,以下将解释从动侧部件46P。

如图28所示,从动侧部件46P由盘侧输入轴部件46R和从动侧抓握部件74P形成。转盘108(108-100)固定于盘侧输入轴部件46R的上端,从动侧抓握部件74P固定于输入轴部件46R的下端。从动侧抓握部件74P具有与主动侧抓握部件74D的形状相同的形状。具体地,从动侧抓握部件74P包括笔尖状的突起80D和笔尖状的空隙80S。突起80D和空隙80S的组合的数量与突起78D和空隙78S的组合的数量相同。

在该第二实施方式中,主动侧抓握部74D具有三对笔尖状的突起78D和笔尖状的空隙78S,从动侧抓握部件74P也具有三对笔尖状的突起80D和笔尖状的空隙80S。主动侧抓握部件74D的突起78D嵌入从动侧抓握部件74P的对应的空隙80S中,并且从动侧抓握部件74P的突起80D嵌入主动侧抓握部件74D的对应的空隙78S。

因此,当硬币排出单元22-10、22-100、22-50和22-500通过将从动侧抓握部件74P的笔尖状的突起80D插入主动侧抓握部件74D的对应的笔尖状的空隙78S而安装于底架24时,从动侧抓握部件74P(其转动阻力比主动侧抓握部件74D的小)被突起80D按压和转动,以使抓握部件74D和74P之间产生接合连接。在这种状态下,归因于共用驱动轴64的转动,四个硬币排出单元22的转盘108借助于抓握部件74而同步地转动。

以这种方式,如图26所示,借助于主动带轮56、主动带58和从动带轮60向共用驱动轴64传递作为驱动设备20的输出轴的减速器输出轴32的转动。归因于共用驱动轴64的转动,主动锥齿轮66(66-10、66-100、66-50和66-500)也转动,然后,与主动锥齿轮66接合的从动锥齿轮68(68-10、68-100、68-50和68-500)转动。借助于主动侧输入轴部件46D、主动侧抓握部件74D、与抓握部件74D接合的从动侧抓握部件74P和从动侧部件46P向硬币排出单元22(22-10、22-100、22-50和22-500)的转盘108(108-10、108-100、108-50和108-500)传递从动锥齿轮68的转动。

以与前述第一实施方式相同的方式通过转盘108(108-10、108-100、108-50和108-500)的转动来排出硬币C。

由于根据第二实施方式的硬币排出装置10A中的、诸如引导构件112、通道阻挡构件120和控制电路等的其它结构元件的操作与根据第一实施方式的硬币排出装置10的相同,所以这里省略这些元件的解释。

利用根据本发明的第二实施方式的硬币排出装置10A,除了传动设备26A和转盘108的姿势之外,结构和操作与根据第一实施方式的硬币排出装置10的结构和操作大致相同。因此,显而易见地,获得与根据第一实施方式的装置10相同的优点。

而且,因为把锥齿轮用作传动设备26A,所以与第一实施方式的装置10相比,第二实施方式的硬币排出装置10A具有能够减小装置10A的尺寸的额外的优点。

其它实施方式

无需赘述,本发明不限于上述实施方式及其变型。任何其它变型均可应用于这些实施方式和变型。

例如,在本发明的上述第一实施方式和第二实施方式及其变型中,引导构件和通道阻挡构件是杆状的。然而,本发明不限于此。引导构件和通道阻挡构件可以具有任意其它的形状,只要它们实现了必要的功能即可。

而且,传动设备的结构不限于前述实施方式及其变型。可把任意其它类型的齿轮和/或带轮和带用作这些目的。

虽然已经描述了本发明的优选形式,应当理解的是,在不脱离本发明的精神的情况下,变型对于本领域技术人员是显而易见。因此,本发明的范围仅被附属权利要求确定。

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