专利名称：一种硬币面值识别机构及硬币储蓄累加记忆装置的制作方法
技术领域：
本新型公开一种硬币储蓄累加记忆装置，按国际专利分类表(IPC)划分属于硬币储蓄技术领域，尤其是涉及一种应用于硬币储蓄的机械式硬币面值累加记忆装置，适用于20进制、40进制及50进制的最小刻度单位的累加。
背景技术：
传统储蓄罐是一个容纳硬币的容器，使用时通过硬币入口投入罐内，然而，使用者不知道储蓄罐里投了多少硬币。市场上出现一种储蓄装置，其包括硬币个数计数器，由于硬币面值的不同，如人民币:1角币、5角币、I元币，上述装置能够记忆投入硬币的总个数，但没有面值区分功能，不能按照币值累计，另外现有的硬币个数累加计数器一般采用十进制，不能以0.5单位累计。现有的用电子智能实现的硬币储蓄罐，虽然能达到币值累计功能，但需要电路支持实现，必须消耗电能源，没电就不能使用，耗完的电池，还要弃废更新，不符合低碳环保的要求。中国文献CN200420091104.X公开一种智能计数储蓄箱，包括:上盖，计数组件，拨盘组件，箱体组件及底盖组件，该装置既能投币计数还能在投掷硬币到一定的金额后自动开门；中国文献CN200720061699.8公开一种硬币储存累计器，每投入一个硬币，该传动组件带动相应之计数轮盘转动一下，同时视窗显示的一组数字累计一次，藉此，实现对硬币的累计显示功能，然而，上述两文献公开的方案都只是数量累加，而没有解决币值累计的功能问题。
发明内容针对现有技术的不足，本新型提供了一种结构合理、机械式的硬币储蓄累加记忆装置，过硬币直径判断面值并进行累加的通用装置。为达到上述目的，本新型是通过以下技术方案实现的:一种硬币面值识别机构，其具有一硬币投入口，投入口一端为固定端，另一端为活动端以适应不同直径的硬币投入，所述活动端一侧设有相互作用的第一转子和第二转子，第一转子具有传动针，所述第一转子与活动端一起直线移动，同时该转子与第二转子作用实现旋转，在第一转子外侧设有分选栅，该分选栅具有一个以上的通道分别对应着不同币值的硬币，每一通道内具有一阻挡栅，阻挡栅的阻挡长度在直线运动方向的距离与硬币直径对应，不同直径的硬币引起第一转子不同距离的直线运动，使得第一转子跳跃旋转进而使传动针进入不同的通道实现硬币面值的识别。进一步，所述第一转子和第二转子作用面为螺旋式斜坡面，第一转子安装于第一轴上，该轴与硬币投入口的活动端相连，第一转子的转动受钢丝弹簧的抑制；第二转子安装于第二轴上，转动受弹簧钢片抑制，且弹簧钢片大于钢丝弹簧的弹力。进一步， 所述硬币面值识别机构包括一框架，该框架一端具有投入口，投入口另一端为活动挡架，所述活动挡架、钢丝弹簧、第一转子、第一轴在硬币投入时相对于框架及分选栅直线运动，第一转子的直线移动受第二转子的斜坡阻挡发生旋转，第一转子的旋转由于传动针受分选栅的阻挡而受抑制，在传动针相对移动距离大于与硬币面值对应的转向阻挡栅时跳跃旋转，当第一转子不旋转时，第二转子相对旋转并由弹簧钢片抑制，第一转子向前移动时，弹簧钢片的转动弹性势能附加于第二转子和第一转子。进一步，所述活动挡架两端与框架通过拉簧相连实现硬币投入后复位，所述第一转子的传动针在不同币值对应的通道返回。进一步，在硬币面值识别机构分选栅内的每一通道均设有一传动杆，所述第一转子的传动针进入通道后勾挂于传动杆端部并联动于硬币面值累加机构上实现硬币值累加记忆，第一转子复位时传动针返回到通道底部并碰到斜坡阻挡使与传动杆错位分离，并在弹性钢丝弹簧的作用下旋转恢复到初始位置，完成循环。进一步，所述硬币面值累加机构包括一组单向旋转的计数轮，每一计数轮的环形圈上均标有刻度，上述计数轮组成一组数码用于表示所存储硬币的面值，各计数轮内部有单向定位棘轮，在个位和十位计数轮上有单向驱动棘轮，所述硬币面值识别机构的机械分选币值对应的传动机械信号，通过传动杆连接到个位或十位棘轮盖的棘轮柄上并带动定位棘轮旋转，每一计数轮右侧周边均设若干计数联动齿，计数轮左侧周边设有进位联动齿，每相邻计数轮为低位计数轮和高位计数轮，两者之间设有联动轮，该联动轮右侧与低位计数轮的进位联动齿作用，联动轮左侧与高位计数轮的计数联动齿作用，个位轮累计整一进位，一角，满十在十位轮做一次进位联动；十位轮，有整一进位，一元，和半位进位0.5 (五角单位进位)，满十时，与百位轮产生一次进位联动，或者分0.5进位，两次联动完成进位。进一步，所述棘轮盖相连的棘轮柄设有复位连接孔，该连接孔通过弹簧连于底座上用于恢复棘轮的单向旋转，棘轮柄上还设有用于连接传动杆的一个以上的连接点位。进一步，所述个位和十位计数轮之间的联动轮安装在离合架上，离合架由弹性件定位在底座上并由十位计数轮相连的传动杆控制，所述联动轮在进位干扰时与计数轮分离。
进一步，所述每一棘轮柄端部均设有连接件，在十位计数轮的连接件与棘轮柄接合处设有离合位移，且连接件与棘轮柄的接触部位为突起弧形结构，连接件一侧连接传动杆，另一侧通过离合杠杆与离合架相连，传动件在与棘轮柄作用前先拉动离合杠杆进而分离联动轮，传动件的作用力经过离合位移后再传递给棘轮柄实现累计计数而不向后轮干扰。进一步，所述硬币储蓄累加记忆装置可实现20进制或40进制或50进制硬币面值累加，上述各进制对应的最小刻度依次为0.50单位、0.25单位、0.20单位。本新型工作原理如下:根据不同面值硬币的直径特征，来决定不同的机械动作特征循环，不同的机械特征循环路径传动一个与硬币面值相对应的特征机械信号/机械动作；与硬币面值对应的特征机械信号，驱动机械计数轮，机械计数轮根据特征机械信号，产生一次与硬币面值对应的数据累加。本新型具有如下有益效果:1、本新型是纯机械构造，低碳环保；2、本新型实现了储蓄罐的分币值累加记忆；3、本新型解决了一个投币口循环识别不同面值硬币并且对识别的硬币进行面值累加；4、本新型提出了硬币币值的小数累加；0.5单位(零点五元、五角)是20进制计数轮最小刻度，可应用于人民币；0.25单位是40进制的最小刻度，0.25单位应用于类似美元的25美分的累加，即用40进制计数轮实现0.25单位的累加；0.20单位是50进制最小刻度，0.2单位的累加应用于类似20欧元分(0.2欧元)的硬币的累加，即用50进制计数轮实现0.2单位的累加。
图1是本新型硬币储蓄累加记忆装置结构示意图。图2是图1侧视图。图3是图1俯视图。图4是图1仰视图。图5是本新型识别机构分解图。图6是本新型识别机构分解另一角度视图。图7是本新型识别机构转子作用示意图。图8是本新型识别机构分选栅示意图。图9是本新型累加机构分解图。图10本新型累加机 构俯视图。图11是本新型累加机构进位联动结构图。图12是本新型进位联动离合位移示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本新型作进一步说明:实施例:请参阅图5至图8，一种硬币面值识别机构A，其具有一硬币投入口 MO，投入口一端为固定端，另一端为活动端以适应不同直径的硬币投入，所述活动端一侧设有相互作用的第一转子6和第二转子7，第一转子具有传动针60，所述第一转子6与活动端一起直线移动，同时该转子与第二转子7作用实现旋转，在第一转子外侧设有分选栅4，该分选栅具有一个以上的通道分别对应着不同币值的硬币，每一通道内具有一阻挡栅4.4，阻挡栅的阻挡长度在直线运动方向的距离与硬币直径对应，不同直径的硬币引起第一转子不同距离的直线运动，使得第一转子跳跃旋转进而使传动针进入不同的通道实现硬币面值的识另O。第一转子6和第二转子7作用面为螺旋式斜坡面，第一转子6安装于第一轴9上，该轴与硬币投入口的活动端(活动框架11)相连，第一转子6的转动受钢丝弹簧5的抑制；第二转子7安装于第二轴10上，转动受弹簧钢片8抑制，且弹簧钢片大于钢丝弹簧的弹力。本新型硬币面值识别机构包括一框架13，该框架一端具有投入口 MO，投入口另一端为活动挡架11，活动挡架沿框架的横梁往复滑移，分选栅4固定在框架的横梁上，所述活动挡架11、钢丝弹簧5、第一转子6、第一轴9在硬币投入时相对于框架13及分选栅4直线运动，第一转子6的直线移动受第二转子7的斜坡阻挡发生旋转，第一转子6的旋转由于传动针60受分选栅的阻挡而受抑制，在传动针相对移动距离大于与硬币面值对应的转向阻挡栅时跳跃旋转，当第一转子6不旋转时，第二转子7相对旋转并由弹簧钢片8抑制，第一转子6向前移动时，弹簧钢片8的转动弹性势能附加于第二转子和第一转子。所述活动挡架11两端与框架13通过拉簧12相连实现硬币投入后复位，所述第一转子6的传动针在不同币值对应的通道返回。请参阅图1至图4，一种硬币储蓄累加记忆装置，包括硬币面值识别机构A和硬币面值累加机构B，在硬币面值识别机构A分选栅4内的每一通道均设有一传动杆，所述第一转子6的传动针60进入通道后勾挂于传动杆端部并联动于硬币面值累加机构B上实现硬币值累加记忆，第一转子6复位时传动针返回到通道底部并碰到斜坡阻挡使与传动杆错位分离，并在弹性钢丝弹簧5的作用下旋转恢复到初始位置，完成循环。请参阅图9至图12，本新型硬币面值累加机构B包括一组单向旋转的计数轮200，每一计数轮的环形圈上均标有刻度0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，上述计数轮组成一组数码用于表示所存储硬币的面值，各计数轮内部有单向定位棘轮201，在个位和十位计数轮上有单向驱动棘轮，所述硬币面值识别机构的机械分选币值对应的传动机械信号，通过传动杆连接到个位或十位棘轮盖202的棘轮柄203上的连接孔a、b并带动定位棘轮转一下，每一计数轮右侧周边均设若干计数联动齿204，计数轮左侧周边设有进位联动齿205，每相邻计数轮为低位计数轮和高位计数轮，两者之间设有联动轮206，该联动轮右侧与低位计数轮的进位联动齿作用，联动轮左侧与高位计数轮的计数联动齿作用，个位轮累计整一进位，一角，满十在十位轮做一次进位联动；十位轮，有整一进位，一元，和半位进位0.5(五角单位进位)，满十时，与百位轮产生一次进位联动，或者分0.5进位，两次联动完成进位。在棘轮盖202相连的棘轮柄203设有复位连接孔C，该连接孔通过弹簧220连于底座上用于恢复棘轮的单向旋转，棘轮柄上还设有用于连接传动杆的一个以上的连接点位如孔a、b。在个位和十位计数轮之间的联动轮206安装在离合架207上，离合架207由弹性件208 (弹簧)定位在底座209上，所述联动轮在进位干扰时与进位轮分离。在棘轮柄203端部设有连接件210，该连接件与棘轮柄接 合处设有离合位移P，且连接件与棘轮柄的接触部位为突起弧形结构，连接件一侧通过棘轮杆211连接传动杆，另一侧通过离合杠杆212与离合架207相连，传动件210在与棘轮柄203作用前先拉动离合杠杆212进而分离联动轮，传动件的作用力经过离合位移后再传递给棘轮柄实现累计计数而不向后轮干扰，如图12所示。本新型硬币储蓄累加记忆装置可实现20进制或40进制或50进制硬币面值累加，上述各进制对应的最小刻度依次为0.50单位、0.25单位、0.20单位。本新型根据不同面值硬币的直径特征，来决定不同的机械动作特征循环，不同的机械特征循环路径传动一个与硬币面值相对应的特征机械信号/机械动作；与硬币面值对应的特征机械信号，驱动机械计数轮，机械计数轮根据特征机械信号，产生一次与硬币面值对应的数据累加。本新型主要包括循环识别硬币面值机械结构(硬币面值识别机构)和硬币面值累加机构。一、循环识别硬币面值机械结构，本实施例以20进制计数轮累计I元、五角、一角硬币进行说明，见图5至图8:第一转子6是固定在轴9上的一个转子，转动时受到弱钢丝弹簧5的抑制，第二转子7是固定在轴10上的一个转子，转动受强弹簧钢片8抑制，钢片8弹力大于钢丝弹簧5，当硬币投入时，活动挡架11、钢丝弹簧5、第一转子6、轴9会相对框架13、分选栅4、定位盖14、传动杆1、2、3直线移动，第一转子6的直线移动会受第二转子7的斜坡阻挡，发生旋转；第一转子6的旋转因为顶部传动针受分选栅4的阻挡而受抑制，见图8，转子6的旋转只有顶部传动针相对移动距离大于与硬币面值对应的转向阻挡栅时才会跳跃旋转，当转子6不旋转时候，第二转子7相对旋转，转子7的旋转被弹簧钢片8抑制，部件转子6向前移动时，弹簧钢片8的转动弹性势能，附加到转子7和转子6 ;阻挡栅的阻挡长度与直线运动方向的距离，即与硬币直径对应，不同直径的硬币引起转子6不同距离的直线运动，使得转子6跳跃旋转，转子6的跳跃旋转，使得顶部的传动针进入不同的轨道，与轨道中的传动杆勾上，当硬币通过投币口，进入储蓄罐的过程中，部件活动挡架11与部件框架13因为弹簧的拉力，开始进行与投币过程的相反的运动，转子6的顶部传动针在不同币值对应的轨道返回，经过一角对应的轨道4.1，传动针与一角传动杆I联动返回，经过五角对应的轨道4.2，传云力针与五角传动杆2联动返回，经过一元对应的轨道4.3,传动针与一元传动杆3联动返回，传动针返回到底部时，传动针受到斜坡阻挡，与传动杆错位分离，在弱弹性钢丝弹簧5的作用下，旋转恢复到初始位置，完成循环。联动杆1、2、3，与计数轮的棘轮杆连接，与棘轮杆一起，被棘轮复位弹簧复位。本新型的各计数轮安装在同一轴上，各联动轮安装在另一轴上。联动杆1、2、3穿过定位盖14延伸至分选栅4的对应通道内。第一转子6的偏转分选栅4的内部结构如图8所示。发明扩展实施例:增加分选栅和传动杆，以便扩展硬币直径的识别，例如:扩展旧版一角硬币的分选栅和传动杆。二、硬币面值累加机构，如图9至图12，采用20进制计数轮进行说明:本新型硬币累加部分，是一组20进制计数轮，单向旋转，最小刻度0.5，在十位标出0.5，表示五角，0.5元的累加；计数轮内部是单向20齿定位棘轮201如图9，在个位和十位计数轮上，有20齿单向驱动棘轮，机械分选的币值对应的传动机械信号，通过杠杆连接到棘轮盖202的棘轮柄上连接孔a、b，棘轮盖202的单向旋转是可以恢复的，由连接孔c连接弹簧208恢复；个位轮累计整一进位，一角，满十在十位轮做一次进位联动；十位轮，有整一进位，一元，和半位进位0.5 (五角单位进位)，满十时，与百位轮产生一次进位联动，或者分0.5进位，两次联动完成进位。棘轮盖的棘轮柄连接点可增加，例如用40进制轮完成的美元硬币的计数轮上完成0.25 (2角5分)、0.5 (五角)、1 (一元)三个数值累加，则扩展一个棘轮柄连接点，三个连接点。计数轮的计数刻度可扩展，通过改变定位棘轮、进位棘轮、进位联动轮和联动齿齿数，可以做成40进制，0.25单位累加，应用于类似25美分(0.25美元)的硬币的的累加；做成50进制，0.2单位的累加，应用于类似20欧元分(0.2欧元)的硬币的累加。本新型在使用过程会遇到，进位联动的问题，进位联动由进位轮的联动齿，通过联动轮，传动给被进位轮联动齿，引起被进位轮联动；具体是个位向十位进位的过程中，联动齿引起联动轮转动，会对齿后面个位轮的齿产生干扰位，为了排除干扰，联动轮设计为离合装置附着，联动轮装在离合架207上，离合架定位在底座209上，由弹簧208弹性离合。离合后进位联动轮的独立、无干扰位的累计过程: 1、分离后进位联动轮；2、棘轮柄拉动计数器累计；3、后进位联动轮合上/棘轮柄复位。解决进位联动的方案具体如下:机械信号拉动连接件210，连接件在与棘轮柄作用前，有一段位移空间即图12中离合位移P，这位移空间不对棘轮柄产生联动，在连接件位移到作用于棘轮柄203的位置前，离合杠杆212通过作用于进位联动轮的离合支架，把进位轮分离。计数器累计进位轮，不向后轮干扰，向前轮累计。发明扩展实施例:增加棘轮传动累加计数轮单元和联动轮离合单元，比如用三个棘轮传动累加计数轮单元和对应的两个后进位联动轮离合单元来完成对元、角、分的累计操作。以人民币的元、角、分面值硬币为例；用20进制计数轮
权利要求1.一种硬币面值识别机构，其特征在于:该机构具有一硬币投入口，投入口一端为固定端，另一端为活动端以适应不同直径的硬币投入，所述活动端一侧设有相互作用的第一转子和第二转子，第一转子具有传动针，所述第一转子与活动端一起直线移动，同时该转子与第二转子作用实现旋转，在第一转子外侧设有分选栅，该分选栅具有一个以上的通道分别对应着不同币值的硬币，每一通道具有一阻挡栅，阻挡栅的阻挡长度在直线运动方向的距离与硬币直径对应，不同直径的硬币引起第一转子不同距离的直线运动，使得第一转子跳跃旋转进而使传动针进入不同的通道实现硬币面值的识别。
2.权利要求1所述的硬币面值识别机构，其特征在于:所述第一转子和第二转子作用面为螺旋式斜坡面，第一转子安装于第一轴上，该轴与硬币投入口的活动端相连，第一转子的转动受钢丝弹簧的抑制；第二转子安装于第二轴上，转动受弹簧钢片抑制，且弹簧钢片大于钢丝弹簧的弹力。
3.权利要求1所述的硬币面值识别机构，其特征在于:所述硬币面值识别机构包括一框架，该框架一端具有投入口，投入口另一端为活动挡架，所述活动挡架、钢丝弹簧、第一转子、第一轴在硬币投入时相对于框架及分选栅直线运动，第一转子的直线移动受第二转子的斜坡阻挡发生旋转，第一转子的旋转由于传动针受分选栅中阻挡栅的阻挡而受抑制，在传动针相对移动距离大于与硬币面值对应的转向阻挡栅时跳跃旋转，当第一转子不旋转时，第二转子相对旋转并由弹簧钢片抑制，第一转子向前移动时，弹簧钢片的转动弹性势能附加于第二转子和第一转子。
4.权利要求1所述的硬币面值识别机构，其特征在于:所述活动挡架两端与框架通过拉簧相连实现硬币投入后复位，所述第一转子的传动针在不同币值对应的通道返回。
5.一种硬币储蓄累加记忆装置，其特征在于:包括权利要求1所述硬币面值识别机构，还包括一硬币面值累加机构，在硬币面值识别机构分选栅内的每一通道均设有一传动杆，所述第一转子的传动针进入通道后勾挂于传动杆端部并联动于硬币面值累加机构上实现硬币值累加记忆，第一转子复位时传动针返回到通道底部并碰到斜坡阻挡使与传动杆错位分离，并在弹性钢丝弹簧的作用下旋转恢复到初始位置，完成循环。
6.权利要求5所述的硬币储蓄累加记忆装置，其特征在于:所述硬币面值累加机构包括一组单向旋转的计数轮，每一计数轮的环形圈上均标有刻度，上述计数轮组成一组数码用于表示所存储硬币的面值，各计数轮内部有单向定位棘轮，在个位和十位计数轮上有单向驱动棘轮，所述硬币面值识别机构的机械分选币值对应的传动机械信号，通过传动杆连接到个位或十位棘轮盖的棘轮柄上并带动定位棘轮转一齿，每一计数轮右侧周边均设若干计数联动齿，计数轮左侧周边设有进位联动齿，相邻计数轮之间设有联动轮用于联动进位: 个位轮，由一传动杆驱动，累计整一进位，满十在十位轮做一次进位联动； 十位轮，其由两传动杆驱动，有整一进位和半位进位，满十时与百位轮产生一次进位联动，或者分0.5进位,两次联动完成进位。
7.权利要求6所述的硬币储蓄累加记忆装置，其特征在于:所述棘轮盖相连的棘轮柄设有复位连接孔，该连接孔通过弹簧连于底座上用于恢复棘轮的单向旋转，棘轮柄上还设有用于连接传动杆的一个以上的连接点位。
8.权利要求5或6所述的硬币储蓄累加记忆装置，其特征在于:所述个位和十位计数轮之间的联动轮安装在离合架上，离合架由弹性件定位在底座上并由十位计数轮相连的传动杆控制，所述联动轮在进位干扰时与计数轮分离。
9.权利要求8所述的硬币储蓄累加记忆装置，其特征在于:所述每一棘轮柄端部均设有连接件，在十位计数轮的连接件与棘轮柄接合处设有离合位移，且连接件与棘轮柄的接触部位为突起弧形结构，连接件一侧连接传动杆，另一侧通过离合杠杆与离合架相连，传动件在与棘轮柄作用前先拉动离合杠杆进而分离联动轮，传动件的作用力经过离合位移后再传递给棘轮柄实现累计计数而不向后轮干扰。
10.权利要求5所述的硬币储蓄累加记忆装置，其特征在于:所述硬币储蓄累加记忆装置可实现20进制或40进制或50进制硬币面值累加，上述各进制对应的最小刻度依次为.0.50单位、0 .25单位、0.20单位。
专利摘要本实用新型公开一种硬币面值识别机构及硬币储蓄累加记忆装置，一种硬币储蓄累加记忆装置，包括硬币面值识别机构和硬币面值累加机构，本实用新型根据不同面值硬币的直径特征，来决定不同的机械动作特征循环，不同的机械特征循环路径传动一个与硬币面值相对应的特征机械信号/机械动作；与硬币面值对应的特征机械信号，驱动机械计数轮，机械计数轮根据特征机械信号，产生一次与硬币面值对应的数据累加。本实用新型可实现20进制或40进制或50进制硬币面值累加，解决了一个投币口循环识别不同面值硬币并且对识别的硬币进行面值累加，具有结构合理、使用方便等优点。
文档编号G07D5/00GK203149704SQ20132013362
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月22日 优先权日2012年12月25日
发明者吴焕楠 申请人:吴焕楠