专利名称：支付物品分送机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括一个用于存储多个支付物品(如硬币)的料桶的支付物品分送机，所述设备用于一次一个地分送存储在料筒内的支付物品。
背景技术：
相关技术的硬币分送机通常包括一个用于存储硬币的料筒，一个用于一次一个地从料筒分送硬币的硬币分送部分，以及一个用于支承料筒和硬币分送部分的底座。在相关技术的硬币分送机中，为了转动，在料筒的下表面上设有一个转动盘。转动盘以环状形成有多个能够接收硬币的孔。
在转动盘的后部，与转动盘一体固定有一块硬币分送导引板。硬币分送导引板以棘轮状形成并且包括数量与转动盘的孔相同的爪。一个吐币口包括一个用于一次一枚地分送硬币的吐币部分。
硬币分送导引板通过转动盘的转动，能够沿离开转动盘的中央方向的方向移动爪内的硬币。当被移动的硬币位于吐币口的附近时，吐币部分则会一次一枚地排出硬币。吐币部分设有一个用于探测吐出的硬币的传感器，并且硬币分送机根据由传感器发出的检测信号计算排出的硬币数量。
在JP-A-7-085333和JP-A-9-319908(第4～6页，图15)中披露了所述的相关技术的硬币分送机。
发明内容
但是，在相关技术的硬币分送机中，料筒的开孔部分从顶部向底部逐渐减小，因此，存储在料筒中的硬币的重量会聚集在位于料筒底部上的转动盘的开口部分上。因此，可能会出现在转动盘的开口部分混合不规则的硬币(其直径不同于规则硬币)。所以，在吐币部分附近，容纳在转动盘开口中的硬币可能会堵塞相关技术的硬币分送机，从而使转动盘停止。当转动盘停止时，则会出现以下问题，即载荷施加在使转动盘转动的马达上并且过量的电流会流入马达内。
为了解决这一问题，当转动盘因硬币造成的堵塞而停止时，在经过预定的时间之后，未从传感器输入检测信号，因此，相关技术的硬币分送机确定因硬币引起堵塞，从而停止马达的转动。
但是，硬币分送机如果不经过规定的时间，则不能确定因硬币引起堵塞。因此，存在这样的问题，即，过量的电流流入用于使转动盘转动的马达内，直至经过规定的时间为止，并且马达的性能变差。由于在启动时，还会流动高于额定电流的电流，因此，必须将设备的电源的功率设定得较大，从而还会引起电源成本的提高。
由于在探测到转动盘停止后，停止驱动马达，因此，在转动盘停止后停止驱动马达会花费很长的时间。因此，会出现这样的问题，即，会连续在马达上施加载荷，直至停止驱动马达为止。因此，如果将如模制件这样的具有低强度的材料用于制造马达的周边机构，则马达的周边机构易于因载荷而破坏。
为了解决这一问题，在因硬币造成堵塞而导致转动盘停止时，可以通过一个扭矩限制器使马达的驱动轴空转。因此，当转动盘因硬币造成的堵塞而停止时，通过所述机构使马达的驱动轴空转，从而防止很大的载荷作用于马达上，并且不会流动过量的电流。
但是，当仅设置扭矩限制器时，虽然能够防止过量的电流流入马达内，但是并不能解除硬币引起的堵塞。特别是，由于将扭矩限制器设置在马达的驱动轴和转动盘的转动轴之间，因此，当因硬币引起的堵塞而在扭矩限制器上施加预定的载荷扭矩或更大的载荷扭矩时，如果使马达反向转动以便解除硬币的堵塞，则也会使马达的驱动轴空转，从而不能适当地解除硬币的堵塞。
因此，本发明的一个目在于提供一种支付物品分送机，其即使在由支付物品(如硬币)引起堵塞而产生故障时或在启动时，仍能够防止过量的电流流入马达内。
本发明的另一个目在于提供一种支付物品分送机，其即使在因支付物品引起堵塞而导致转动盘停止时，仍能够防止在马达上施加过大的载荷，从而也能够防止过量的电流流入马达内。
本发明的另一个目在于提供一种支付物品分送机，其即使在因支付物品引起堵塞而导致转动盘停止时，仍能够防止在马达上施加过大的载荷，从而也能够防止过量的电流流入马达内，并且能够解除支付物品引起的堵塞。
根据本发明的第一个方面，提供了一种支付物品分送机，其包括一个用于存储多个支付物品的料桶；一个转动盘，其设置在料桶的底部上并且形成有多个用于接收支付物品的孔；一个驱动装置，该装置通过使转动盘转动按顺序分送容纳在孔内的支付物品；以及一个防过载装置，该装置能够防止过大的载荷施加在驱动装置上。
根据本发明的第二个方面，提供了一种支付物品分送机，其包括用于存储多个支付物品的存储装置；转动盘装置，其设置在所述存储装置底部上并且形成有多个用于接收支付物品的孔；驱动装置，该装置通过使转动盘转动按顺序分送容纳在孔内的支付物品；以及防过载装置，该装置能够防止过大的载荷施加在所述驱动装置上。
通过以下结合附图的详细描述，将能更清楚地理解本发明的这些和其它目的和优点，其中图1为显示本发明第一实施例的硬币分送机的外部视图；图2为显示本发明第一实施例中转动盘及其周边机构的附图；图3为显示本发明第一实施例中吐币部分的机构的附图；图4为显示本发明第一实施例中硬币分送机的剖面的附图；图5为透视显示本发明第一实施例中硬币分送机的主要部分的分解视图；图6为显示本发明第一实施例中硬币分送机的内部结构的框图；图7为显示本发明第一实施例中电流与时间关系的附图；图8为显示本发明第一实施例中硬币分送机的操作的流程图；图9为显示本发明第二实施例中硬币分送机的的剖面的附图；图10为透视图，其显示了在本发明第二实施例中，在从动齿轮中设置扭矩限制器和单向离合器的状态；图11为平面图，其显示了在本发明第二实施例中，在从动齿轮中设置扭矩限制器和单向离合器的状态；图12为显示本发明第二实施例中扭矩限制器和单向离合器的剖面的附图；图13A和13B为显示在本发明第二实施例中，当转动盘停止时，电流相对于时间的特性曲线的附图；图14A和14B为显示在本发明第二实施例中，当转动盘停止时，电流相对于时间的特性曲线的附图；图15为透视图，其显示了在本发明的另一个实施例中，在从动齿轮中设置扭矩限制器和单向离合器的方法；图16为平面图，其显示了在图15所示的实施例中，在从动齿轮中设置扭矩限制器和单向离合器的方法。
具体实施例方式
参见附图，它们显示了本发明的支付物品分送机的最佳实施例。
虽然此处说明了“硬币”分送机的实施例，但是，本发明不应局限于“硬币”分送机并且也可适用于分送(支付或排出)支付物品，如纪念章、纪念品或游戏机所用的各种游戏介质的任何设备。
下面，将参照
本发明第一实施例的硬币分送机1。图1为显示硬币分送机1的一个例子的透视图。
如图1所示，本实施例的硬币分送机1包括一个料桶100，一个转动盘200，以及一个底座300。料桶100存储有多个硬币500。料桶100通过安装螺钉400可拆卸地固定至底座300上。
底座300提供了一个以规定角度倾斜形成的框架。料桶100，转动盘200等设置在底座300的顶部上。吐币孔600为用于排出容纳在转动盘200的孔211中的硬币500的排出口。吐币孔600在后部与料桶100的内侧连通。
图2为显示转动盘200的结构及其周边的附图。如图2所示，在顶部，固定由马达260驱动的转动盘200。转动盘200以规定的间距、以环状形成有例如大约4个～8个圆形孔211。将一圆形硬币接收板212固定至转动盘200的下表面上。
在转动盘200和硬币接收板212之间固定一块硬币输送导板213。硬币输送导板213以棘轮状形成并且具有很多导引爪214，导引爪的数量与形成在转动盘200上的孔211数量相同。将一块外导引板220固定至转动盘200的周围。
外侧导引板220在其中心形成有一个圆弧状硬币导引面215，该导引面的直径略小于转动盘200的直径。通过孔211支承在硬币接收板212上的硬币500保持在导引爪2 14上并且当转动盘200转动时，沿离开转动盘200的中心轴的方向(沿其抵靠硬币导引面215的方向)被输送。
图3为显示吐币部分230的机构的附图。如图3所示，吐币部分230包括一个固定辊231，一个移动辊232以及一个外侧移动辊233。吐币部分230设置在吐币孔600附近。
当硬币500压迫移动辊232和外侧移动辊233时，移动辊232和外侧移动辊233会打开和关闭吐币孔600。通过如螺旋弹簧这样的加载件，沿关闭吐币孔600的方向对移动辊232和外侧移动辊233加载。
如图3所示，当硬币500到达吐币孔600时，由于导引爪214移动，因此，硬币500使移动辊232和外侧移动辊233的位置移动(图3中实线所示的部分)。硬币500使移动辊232的位置移动，从而能够使吐币孔600处于打开的状态。在使移动辊232和外侧移动辊233移动之前的状态由图3中的虚线所示。
在导引爪214的端部与硬币500接触的同时，硬币500处于越过移动辊232和外侧移动辊233的位置处。因此，硬币500不会接收导引爪214的推出动作，并且通过移动辊232的加载件，由较大的力被排出。
下面，将对转动盘200的周边机构进行说明。图4为显示硬币分送机1的剖面的示意性透视图。如图4所示，在转动盘200的周边机构中主要设有一个从动齿轮256以及一个马达260，所述从动齿轮具有转动盘200的转动轴255，所述马达具有一个与从动齿轮256啮合的驱动齿轮261。
当驱动马达260时，将驱动齿轮261的转动传递至从动齿轮256，随后，从动齿轮256通过转动轴255使转动盘200转动。下面，将对转动盘200的周边机构的细节进行说明。
图5为显示转动盘200的详细周边机构的视图。如图5所示，转动盘200设置在形成于盖221中心的开孔的内侧。从动齿轮256的转动轴255经一个固定装置240压入孔216内，该孔216形成在设置于所述开孔内侧上的转动盘200的中心处。当将从动齿轮256的转动轴255压入孔216内时，固定转动盘200。省略设置在转动盘200上的细节部分，如外侧导引板220。
设置固定装置240，以便通过一个固定件安装盖221，转动盘200，齿轮组件250(将在后面说明)等。如图5所示，固定装置240设有一个通孔242以及齿轮组件固定部分241。通孔242为一个用以插入从动齿轮256的转动轴255的开孔。将插入所述开孔的转动轴255压入转动盘200的孔216内。
当将齿轮组件固定部分241装配在形成于齿轮组件主体251上的凹槽部分257内时，齿轮组件固定部分241为用于固定齿轮组件250的部件。特别如图5所示，每一齿轮组件固定部分241均在端部形成一个爪。将三个爪装配在凹槽部分257内，从而将齿轮组件250固定至固定装置240上。
齿轮组件250包含从动齿轮256和驱动齿轮261，并且使它们以适当的位置关系设置。齿轮组件250包括齿轮组件主体251和一块侧板252。侧板252形成有孔253和254。
孔253是为了支承从动齿轮256的转动轴255以便使其转动而设置的。在朝向孔253的位置处，插入转动轴255的孔259形成在齿轮组件的主体251的一侧上。转动轴255在一端由孔253支承并且在另一端通过孔259并通过通孔242固定至孔216上。
孔254是为将马达260的驱动轴插入该处而设置的。将驱动齿轮261压入插入孔254的驱动轴的端部内。如图5所示，驱动齿轮261所处的位置关系应确保与从动齿轮256接触并与从动齿轮256的转动轴255同心。
图6为显示硬币分送机1的内部结构的框图。如图6所示，硬币分送机1包括一个吐币控制部分20，一个电流检测单元21，一个电流控制单元22，一个传感器23以及上面提到的马达260，它们通过一根总线25相连。
马达260通过来自吐币控制部分20的控制指令使转动盘200转动。传感器23探测由吐币部分230分送的硬币500，并向吐币控制部分20输出表示对硬币的探测的探测信号。
吐币控制部分20控制整个硬币分送机1。特别是，当由一个主CPU(未示出)输入一个用于分送预定数量的硬币500的指令信号以便控制安装硬币分送机1的整个游戏机时，吐币控制部分20驱动马达260。因此，吐币部分230一次一个地从吐币孔600排出硬币500。
吐币控制部分20还能根据由传感器23发出的探测信号计算所分送硬币500的数量。当所分送的硬币的计数达到硬币的规定数量时，吐币控制部分20立即停止马达260的转动。
电流检测单元21为用于检测流入马达260内的电流的电流检测单元。电流检测单元21包括多个电阻并且能够根据施加至电阻上的电压的局部压力比检测流入马达260内的电流。
当通过电流检测单元21检测的电流达到预定的参考值时，电流控制单元22控制电流以便电流降低至参考值以下。由于易于利用已知的技术(如STK681装置)提供电流检测单元21和电流控制单元22，因此，将不作详细说明。
图7为显示电流控制单元22控制流入马达260内的电流的方法的附图。如图7所示，在马达260启动时，为了使转动盘200转动，对于马达260而言，需要较大的扭矩，因此，较大的电流随时间的流逝流入马达260。即，与马达260启动相对应的时间间隔为0～t2，并且如果电流控制单元22未控制电流，流入马达260的电流则会在时间t1和t2之间(图7中左侧阴影部分)超出所述预定的参考数值。在这种情况下，电流控制单元22控制流入马达260内的电流，以便电流降低至参考数值之下。
当已经过对应于马达260启动的0～t2的时间间隔时并且时间间隔达到t3～t4时，马达260的转数为额定转数且马达260的扭矩为额定扭矩。由于不会发生由硬币引起的堵塞，因此，此时流入马达260的电流为小于参考值的恒定数值。
随后，如果发生了由硬币500引起的堵塞并且转动盘200在超过t4时停止，则会在马达260上作用较大的扭矩并且较大的电流流动。流入马达260的电流会随时间的流逝增大并且在超过t5时达到参考值。在这种情况下，电流控制单元22控制流入马达260的电流，以便电流降低至参考值以下。
硬币分送机1最好具有一个通知单元(例如，子控制电路，扬声器或安装在游戏机上的灯泡)，其用于作出这样的通知，即，电流控制单元22控制电流，以便电流降低至参考值以下。在这种情况下，通知单元能够通知使用者(游戏机的玩者，设有游戏机的游戏房(gamearcade)的雇员或经营者)或任何与硬币分送机1相连的其它装置电流控制单元22控制电流，以便电流降低至参考值以下；因此，通知单元能够通知使用者或任何其它装置转动盘200因由硬币500引起堵塞而停止。
此前，硬币分送机还不能提供表示确定是(1)排空硬币500的状态还是(2)由硬币500引起堵塞的状态的通知。但是，在本发明中，通知单元能够通知使用者或任何其它单元电流控制单元22控制电流，以便电流降低至参考数值以下，因此，通知单元能够提供仅对应于状态(2)的通知，并且能够彼此识别状态(1)和(2)。
另外，当电流控制单元22控制所探测的电流以便电流降低至参考数值以下时，通知单元能够提供关于实际情况的通知，从而例如，立刻并适当地通知具有安装了硬币分送机1的游戏机的游戏厅中的雇员因硬币500产生堵塞的状态，并且能够立刻解除由硬币产生的所述堵塞。
参照图8对实施例中的硬币分送机1的操作进行说明。图8为显示该实施例中硬币分送机1操作的流程图。
在步骤210，电流检测单元21检测流入马达260的电流。在步骤220，电流控制单元22确定由电流检测单元21检测的电流(流入马达260内的电流)是否达到预定的参考数值。如果电流大于预定的参考数值，则操作达到步骤230；如果电流等于或小于预定参考数值，则重复步骤220。在步骤230，电流控制单元22控制所检测的电流以便电流降低至参考数值以下。
根据本发明，当由电流检测单元21检测的电流达到预定参考数值时，电流控制单元22控制所检测的电流以便电流降低至参考数值以下，因此，即使在由硬币引发堵塞而产生故障时或在启动时，硬币分送机1仍能够防止过量的电流流入马达260中。
电流检测单元21或电流控制单元22不应局限于包括电阻或二极管的硬件结构，也可以采用能够执行电流检测单元21或电流控制单元22中过程的程序。
如果由电流检测单元21检测的电流等于或大于预定参考电流值(例如，最大的可允许电流值或额定电流值)的常数倍(例如，三倍或更大)，则电流控制单元22可以控制所检测的电流以便电流降低至参考数值以下。
如果由电流检测单元21检测的电流大于使转动盘200转动所需的最大电流值(例如，在图7所示的t1和t2之间的时间间隔的最大电流值)，则电流控制单元22可以控制所检测的电流以便电流降低至预定的参考电流值(例如，最大的可允许电流值或额定电流值)以下。
当电流控制单元22控制所检测的电流以便电流降低至预定的参考值以下，直至预定的参考时间终止时，通知单元可提供关于实际情况的通知。例如，当转动盘200因由硬币500引起的堵塞而停止时，电流控制单元22能够继续控制所检测的电流，以便电流降低至预定的参考值以下。另一方面，如果没有发生由硬币500造成的堵塞，则电流控制单元22能够控制所所检测的电流，以便电流仅在转动盘200启动时降低至预定的参考值以下。因此，如果电流控制单元22持续控制电流，这意味着发生了硬币500引起了堵塞，因此通知单元则能通知游戏厅中的雇员硬币500引起了堵塞。
如上所述，本实施例的硬币分送机1即使在硬币引起堵塞或在启动时，仍能够防止过量的电流流入马达内。
下面，将参照附图对本发明中第二实施例的硬币分送机10进行说明。
在第二实施例中，与前面参照第一实施例中的以前附图描述的部件相同的部件在以下附图中由相同的参考标号表示，因此，不在对它们进行说明。
在硬币分送机10中，转动盘200的周边机构采用了以下说明的结构。图9为显示硬币分送机10的剖面的示意性透视图。如图9所示，在转动盘200的周边机构中主要设有一个从动齿轮256以及一个马达260，所述从动齿轮具有转动盘200的转动轴255，所述马达具有一个与从动齿轮256啮合的驱动齿轮261。在从动齿轮256的转动轴255(图9中阴影部分)设有一个扭矩限制器258以及一个单向离合器270(如后文所述)。
图10为显示扭矩限制器258的透视图。图11为从转动轴255的轴向所示的扭矩限制器258的正视图。图12为显示与转动轴255平行的扭矩限制器258以及单向离合器270的剖面图。当马达260沿正向或反向转动时，如果在马达260的驱动轴和转动盘200的转动轴255(或从动齿轮256的转动轴255)之间产生的载荷扭矩超过预定的扭矩水平，扭矩限制器258 起到用于限制从马达260传递至转动盘200的转动驱动力的传动限制装置的作用。在该实施例中，正向是指分送硬币500的方向(第一方向)，反向是指明不分送硬币500的方向(与第一方向相反的第二方向)。
本实施例的扭矩限制器258与用于将驱动齿轮261的转动扭矩传递至转动盘200的从动齿轮256形成一体，并且被压入转动盘200的转动轴255内。
特别是，如图10～12所示，扭矩限制器258在外周形成有从动齿轮256。在扭矩限制器258和转动轴255之间的间隙中密封有润滑油。
设置在马达260的驱动轴上的驱动齿轮261与从动齿轮256接触。因此，能够将出现在马达260的驱动轴上的转动扭矩完整地输送至从动齿轮256的转动轴255上。如果出现了硬币500在转动盘200上引起堵塞并且出现在马达260上的驱动轴上的转动扭矩不使从动齿轮256的转动轴255转动，则在从动齿轮256的转动轴255和马达260的驱动轴之间会施加预定载荷(载荷扭矩)。换句话说，在从动齿轮256的转动轴255和扭矩限制器258(在该扭矩限制器上施加有与施加在马达260的驱动轴上类似的力)之间施加预定的载荷扭矩。
如果在转动轴255和扭矩限制器258之间产生的载荷扭矩不超过预定的扭矩水平，则扭矩限制器258和转动轴255以一体件转动。其意味着扭矩限制器258能够防止由马达260向转动盘200传递的转动驱动力无效。
相反，如果在转动轴255和扭矩限制器258之间产生的载荷扭矩超过预定的扭矩水平，则扭矩限制器258和转动轴255独立转动。其意味着扭矩限制器258使由马达260向转动盘200传递的转动驱动力无效。
即，如果载荷扭矩不超过预定的扭矩水平，则扭矩限制器258允许将由马达260产生的转动传递至转动盘200。如果载荷扭矩超过预定的扭矩水平，则扭矩限制器258限制由马达260向转动盘200传递的转动驱动力。
图13A显示了与因由硬币500造成的堵塞(当未设置扭矩限制器258时)而使转动盘200停止(锁定)时相关的马达260的电流值。图13B，14A和14B显示了与因由硬币500造成的堵塞(在设置了扭矩限制器258时)而使转动盘200停止(锁定)时相关的马达260的电流值。
在图13A中，由于由硬币500产生了堵塞，因此，电流值升高至大约5.7A，随后，电流值虽然会一度降低，但会再次升高至稳定值(大约7.16A)。其意味着由于以硬币500造成堵塞而使转动盘200的转动停止(锁定)，因此，为了驱动马达260，过量的电流流入驱动电路内。
应理解图13A所示的稳定值(大约7.16A)明显大于设有扭矩限制器258的图13B，14A和14B所示的稳定值(大约1.44A～2.78A)。换句话说，与未设置扭矩限制器258(参见图13A)时提供的稳定值相比，能够进一步压缩设有扭矩限制器258(参见图13B，14A，14B)时提供的稳定值。即，扭矩限制器258能够减小施加至马达260的驱动轴上的载荷，并且还能够减小在锁定转动盘200时流入马达260内的过量电流。
图13B，14A和14B还显示了与逐步增大扭矩限制器258中的滑动扭矩的设定值时相关的马达260的电流值。图13B，14A和14B中滑动扭矩的设定值为7.8kgf·cm，11.2kgf·cm以及14.8kgf·cm。
如图13B，14A和14B所示，当滑动扭矩的设定值减小(14.8kgf·cm-＞11.2kgf·cm-＞7.8kgf·cm)，电流的稳定值减小(2.78A-＞2.14A-＞1.44A)。因此，如果扭矩限制器258中的滑动扭矩的设定值减小至一定程度时，可以压缩稳定值。即，如果滑动扭矩的规定值减小至一定程度，则当锁定转动盘200时，可以减小施加至马达260的驱动轴上的载荷，并且还能够减小流入马达260内的过量电流。
当扭矩限制器258限制由马达260向转动盘200传递的转动驱动力时(例如，当因硬币产生堵塞时)，如果沿正向驱动马达260(例如，正向转动)，则单向离合器270不会将马达260的转动扭矩传递至转动盘200；如果反向驱动马达260(例如，反向转动)，单向离合器270则将马达260的规定值或更大的转动扭矩传递至转动盘200。即，单向离合器270起到了传动转换装置的作用。如图10所示，使单向离合器270与转动盘200的转动轴255同心设置。在该实施例中的上面提到的规定扭矩是指在扭矩限制器258空转之前在扭矩限制器258和转动轴255之间施加的最大载荷扭矩。
特别是，当出现因硬币500产生的堵塞时，根据来自排币控制部分的指令，反向驱动马达260。当使马达260反向转动时，单向离合器270锁定转动盘200的转动轴255，并且和从动齿轮256的转动一起，与转动轴255一体转动，从而将马达260的转动扭矩传递至转动盘200。因此，单向离合器270能够解除硬币500引起的堵塞。后面，将对单向离合器270的详细操作进行说明。
(1)在载荷扭矩低于预定的扭矩值的情况下在载荷扭矩低于预定的扭矩值的情况下，无论马达260是否以正向或反向转动，扭矩限制器258均不会空转，从而将马达260的转动驱动完整地传递至转动盘200的转动轴255。此时，单向离合器270以相同的速度与从动齿轮256一起转动，因此，单向离合器270和转动盘200的转动轴255之间的转动差为零。
即，单向离合器270不会空转，并且不会锁定转动盘200的转动轴255(不会传递马达260的转动扭矩)。换句话说，单向离合器270保持在启动转动盘200的转动驱动时的状态。
单向离合器270不锁定转动盘200的转动轴255，直至单向离合器270一点点地以锁定方向使转动轴255从不锁定转动盘200的转动轴255的释放状态转动。另一方面，当锁定转动盘200的转动轴255时，单向离合器270使转动轴255一点点地以处于释放状态的方向转动，从而解除转动轴255的锁定。
(2)在载荷扭矩超过预定的扭矩值的情况下在载荷扭矩超过预定的扭矩值的情况下，扭矩限制器258空转，从而在与从动齿轮256一起转动的单向离合器270和由扭矩限制器258的作用沿驱动方向限制的转动盘200的转动轴255之间出现速度差，并且单向离合器270根据马达260基于速度差的正向或反向转动而进入释放状态或锁定转动盘200的转动轴255。
即，当马达260沿正向(沿分送硬币500的方向)转动时，沿使单向离合器270处于释放状态的方向，在单向离合器270和转动盘200的转动轴255之间出现速度差，以便单向离合器270保持释放状态或解除转动轴255的锁定。因此，单向离合器270不会将马达260的转动驱动传递至转动盘200的转动轴255。
另一方面，当马达260沿反向(不分送硬币500的方向)转动时，沿单向离合器270锁定转动轴255的方向，在单向离合器270和转动盘200的转动轴255之间出现速度差，以便单向离合器270保持锁定转动轴255或首先锁定转动轴255。因此，单向离合器270将马达260的转动驱动传递至转动盘200的转动轴255。
根据该实施例，当马达260沿正向或反向转动时，如果在马达260的驱动轴和转动盘200的转动轴255之间出现的载荷扭矩超过预定扭矩值，则扭矩限制器258限制从马达260传递至转动盘200的转动驱动力，从而硬币分送机10能够防止在硬币引起堵塞时，过大的载荷施加至马达260上，以便能够防止过量的电流流入马达260内。
可以防止过大的载荷施加至马达260的驱动轴上，以便允许使低强度的模制件等用于马达260的驱动系统(例如，驱动齿轮261)。因此，能够减小驱动系统的成本。
当扭矩限制器258限制马达260的转动扭矩时(当由硬币引起堵塞时)，如果马达以反向转动，则单向离合器270在不使转动盘200空转的情况下，将规定值或更大的转动扭矩传递至转动盘200，从而在因硬币引起堵塞时，硬币分送机10能够解除硬币引起的堵塞。
虽然上面对在转动盘200的转动轴255上设置扭矩限制器258和单向离合器270的例子进行了说明，但是，例如，如果将扭矩限制器258和单向离合器270设置在马达260的驱动轴和转动盘200的转动轴255之间，则可以将扭矩限制器258和单向离合器270设置在任意位置处。如果在马达260的驱动轴和转动盘200的转动轴255之间形成多个中间齿轮(例如，惰轮)，则可以将扭矩限制器258和单向离合器270设置在任何中间齿轮上。
如上所述，根据该实施例，当转动盘因硬币引起的堵塞而停止时，则能够防止在马达上施加较大的载荷，从而能够防止过量电流流入马达中并且还能够解除硬币引起的堵塞。
在第一实施例中，作为防止过大载荷施加在驱动装置上的防过载装置的一个例子，提供了电流检测单元21和电流控制单元22。在第二实施例中，将提供扭矩限制器258作为防过载装置的一个例子。但是，本发明不应局限于第一或第二实施例，并且可以结合使用任意各种机构和电路来提供防过载装置。
在第二实施例中，给出了含有扭矩限制器258作为传动限制装置的结构；但是，当驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间的载荷扭矩超过预定的扭矩值时，如果传动限制装置的结构能限制从驱动装置向转动盘传递的转动驱动力，那么可以适当地结合使用其它部件和机构来提供传动限制装置。例如，可通过适当地设计用于控制驱动装置(马达260和驱动系统)的控制电路来提供传动限制装置。
在第二实施例中，虽然给出了含有单向离合器270作为传动转换装置的结构；但是，如果传动转换装置的结构在驱动装置沿分送硬币的第一方向驱动转动盘时，要确保不将转动驱动力传递至转动盘，而在传动限制装置限制转动驱动力的状态下，在驱动装置沿与第一方向相反的第二方向驱动转动盘时，要确保将转动驱动力传递至转动盘，则可以适当结合利用其它部件和机构提供传动转换装置。例如，可通过适当地设计用于控制驱动装置(马达260和驱动系统)的控制电路来提供传动转换装置。
在第二实施例中，硬币分送机10例如包括扭矩限制器258以及单向离合器270。但是，例如，可以在硬币分送机10中仅设置扭矩限制器258和单向离合器270中的一个。图15和16显示了在硬币分送机10中未设置单向离合器270时，转动盘200的转动轴255的结构示例。
如图15和16所示，如果在转动轴255上没有设置单向离合器270，则扭矩限制器258能够防止过大的载荷施加在马达260上，以便防止过量的电流流入马达260内。
为了构成硬币分送机，可以任意结合使用在第一实施例中披露的电流检测单元21和电流控制单元22以及在第二实施例中披露的扭矩限制器258和单向离合器270。
下面，将对结合使用在第一实施例中披露的电流检测单元21和电流控制单元22以及在第二实施例中披露的扭矩限制器258的结构加以说明。在这种情况下，硬币分送机的结构应确保当电流检测单元21和电流控制单元22启动限制供给至马达260的电流时，如果施加至驱动系统上的载荷小于在驱动系统中产生的载荷，则扭矩限制器258会限制由驱动系统传递的转动驱动力。
由此构成的硬币分送机设有(a)基于通过电流检测单元21和电流控制单元22形成的电控的过载保护，以及(b)基于通过扭矩限制器258形成的机械控制的过载保护，并且其构成为以比启动电控作用下的限制的载荷更低的载荷来启动机械控制作用下的限制。
根据这种结构，扭矩限制器258能够防止在因硬币引起堵塞时过大的载荷施加在马达260上，并且能够消除除硬币引起的堵塞以外的任何其它原因(如，驱动电路中的异常现象，以及扭矩限制器258的机械故障)而使大于额定电流的电流供给至马达260上的可能性。
顺便说一下，还可采用的结构为以比启动机械控制作用下的所述限制的载荷低的载荷，启动电控作用下的所述限制。
如上所述，根据本发明的第一种结构，提供了一种支付物品分送机，其包括一个存储了多个支付物品(例如，硬币500)的料桶(例如，料桶100)；一个转动盘(例如，转动盘200)，其设置在料桶的底部上并且形成有多个用于接收支付物品的孔；一个驱动装置(例如，马达260，从动齿轮256等)，其通过使转动盘转动而顺序分送容纳在孔中的支付物品；以及一个防过载装置(例如，电流检测单元21，电流控制单元22，扭矩限制器258)，该装置能够防止过大的载荷施加至驱动装置上。
根据本发明的第一种结构，设有防过载装置，以便即使在因硬币引起堵塞时或在启动时，硬币分送机仍能够避免过大的载荷施加在驱动装置上。
防过载装置可包括一个检测施加至驱动装置上的电流的电流检测单元；以及一个电流控制单元，其能够控制施加至驱动装置的电流，以便如果由电流检测单元检测的电流达到预定的参考值，电流仍会降低至预定的参考值之下。根据这种结构，即使在因支付物品引起堵塞而产生故障时或在启动时，支付物品分送机仍能够防止过量电流流入马达内。
支付物品分送机可还包括一个通知单元(例如，安装在装有硬币分送机的游戏机中的子控制电路，话筒，灯或类似物)，该通知单元在电流控制单元控制施加至驱动装置的电流以使其降低至参考值之下时，能够通知使用者。根据这种结构，通知单元能够通知使用者或与硬币分送机相连的任意其它装置由于转动盘因支付物品引起的堵塞而停止。
迄今为止，传统的支付物品分送机还不能给出确定状态是(1)排空支付物品还是(2)由支付物品引起堵塞的通知。但是，在本发明中，通知单元则能够通知使用者或任何其它单元电流被限制从而电流值降低到参考值以下，以便能够提供仅与状态(2)相对应的通知，并且能够彼此区别状态(1)和(2)。
如果由电流检测单元检测的电流等于或大于预定参考电流数值(例如，最大的可允许电流值或额定电流值)的常数倍(例如，三倍或更大)，则电流检测单元可以控制所检测的电流以便电流降低至参考电流数值以下。
如果由电流检测单元检测的电流大于使转动盘转动所需的最大电流值(例如，图7所示的t1和t2之间的时间间隔的最大电流值)，则电流控制单元可以控制所检测的电流以便电流降低至预定的参考电流值(例如，最大的可允许的电流值或额定电流值)以下。
当电流控制单元控制所检测的电流以便电流降低至预定的参考电流值以下，直至预定的参考时间终止时，所述通知单元均可以提供关于实际情况的通知。
防过载装置可包括一个传动限制装置(例如，扭矩限制器258)，如果在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间出现的载荷扭矩超过预定的扭矩值，传动限制装置则能够限制由驱动装置传递至转动盘的转动驱动力。根据这种结构，当因支付物品引起堵塞而导致转动盘停止时，支付物品分送机能够避免过大的载荷作用于马达上，从而防止过量的电流流入马达内。
即，如果在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间出现的载荷扭矩超过预定的扭矩值，则传动限制装置使从驱动装置传递至转动盘的转动驱动力无效。当转动无效时，载荷不会过大地施加至驱动装置(马达)的驱动轴上。由于载荷不会过大地施加至马达的驱动轴上，因此，减小了流入马达的大量电流。
如果将传动限制装置设置在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间，则可以将传动限制装置设置在任意位置处。如果在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间形成多个中间齿轮(例如，惰轮)，则可以将传动限制装置设置在任何中间齿轮上。另外，传动限制装置可以形成在用于将驱动装置的转动传递至转动盘上的从动齿轮上，并且可装配在转动盘的转动轴内。
防过载装置可还包括一个传动转换装置(例如，单向离合器270)，该装置在驱动装置沿分送支付物品的第一方向驱动转动盘时，能够抑制转动驱动力向转动盘的传递，而在传动限制装置限制转动驱动力的状态下，在驱动装置沿与第一方向相反的第二方向驱动转动盘时，能够将转动驱动力传递至转动盘。
根据这种结构，在支付物品分送机中，当驱动装置沿第一方向驱动转动盘时，如果在驱动装置的转动轴和转动盘的转动轴之间出现的载荷扭矩超过预定的扭矩值，则传动限制装置限制从驱动装置向转动盘传递的转动驱动力；当传动限制装置限制驱动装置的转动扭矩时，如果驱动装置沿第二方向驱动转动盘，则传动转换装置将规定值或更大的转动扭矩传递至转动盘。因此，支付物品分送机能够防止过大的载荷作用于马达上，从而防止了过量电流流入马达内，并且还能解除由支付物品引起的堵塞。
如果将传动限制装置和传动转换装置设置在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间，则可以将传动限制装置和传动转换装置设置在任意位置处。如果在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间形成多个中间齿轮(例如，惰轮)，则可以将传动限制装置和传动转换装置设置在任何中间齿轮上。另外，传动限制装置可以形成在用于将驱动装置的转动传递至转动盘上的从动齿轮上，并且可压配在转动盘的转动轴内。
为了进行说明和描述，已对本发明的最佳实施例进行了上述说明。但不应将其认为是穷尽的或不应使本发明局限于所披露的特定型式中，并且根据上述启示或由本发明的实施可获得各种改进和变型。所选择和说明的实施例是用于解释本发明的原理及其实际应用的，以便能够使本领域技术人员以各种实施例实施本发明，并且可以作出适用于所设计的特定用途的各种改进。应想到本发明的保护范围由权利要求以它们的等同物限定。
权利要求
1.一种支付物品分送机，其包括用于存储多个支付物品的存储装置；转动盘，其设置在所述存储装置底部上并且形成有多个用于接收支付物品的孔；驱动装置，其用于通过使转动盘转动按顺序分送容纳在孔内的支付物品；以及防过载装置，其用于防止过大的载荷施加在所述驱动装置上。
2.如权利要求1所述的支付物品分送机，其中所述防过载装置包括电流检测装置，其用于检测提供至驱动装置的电流；电流控制装置，其用于控制电流，以便当电流达到预定的参考值时电流下降到预定的参考值以下。
3.如权利要求2所述的支付物品分送机，还包括通知装置，用于当电流控制装置控制电流使其下降到参考值以下时将通知输出给用户。
4.如权利要求1或2所述的支付物品分送机，其中防过载装置包括传动限制装置，其用来在驱动装置的驱动轴和转动盘的转动轴之间出现的载荷扭矩超过预定的转矩值时限制转动驱动力从驱动装置传递给转动盘。
5.如权利要求4所述的支付物品分送机，其中驱动装置包括一个将转动驱动力传递给转动盘的从动齿轮；并且将传动限制装置制成在从动齿轮中。
6.如权利要求5所述的支付物品分送机，其中传动限制装置与从动齿轮整体形成，并且所述传动限制装置装配在转动盘的转动轴中。
7.如权利要求4所述的支付物品分送机，其中所述传动限制装置包括转矩限制器。
8.如权利要求4所述的支付物品分送机，其中防过载装置还包括传动转换装置，该传动转换装置在驱动装置沿分送支付物品的第一方向转动转动盘时，能够抑制转动驱动力向转动盘的传递，而在传动限制装置限制转动驱动力的状态下，在驱动装置沿与第一方向相反的第二方向转动转动盘时，能够将转动驱动力传递至转动盘。
9.如权利要求8所述的支付物品分送机，其中所述传动转换装置包括单向离合器。
全文摘要
一种支付物品分送机，其包括一个用于存储多个支付物品的料桶；一个转动盘，其设置在料桶的底部上并且形成有多个用于接收支付物品的孔；一个驱动装置，该装置通过使转动盘转动按顺序分送容纳在孔内的支付物品；以及一个防过载装置，该装置能够防止过大的载荷施加在驱动装置上。
文档编号G07D9/00GK1551051SQ200410043229
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月14日 优先权日2003年5月15日
发明者榆木孝夫, 西村胜成, 酒井保, 池田飞鸟, 成, 鸟 申请人:阿鲁策株式会社