硬币处理装置的制作方法

本发明涉及搭载于自动售货机、兑换机、精算机、售票机、服务设备等(以下称为自动售货机等)的硬币处理装置，具体地涉及包括由可插拔的线束相互电连接的硬币分类部和硬币存放部的硬币处理装置。

背景技术：

在自动售货机等的内部搭载有硬币处理装置1X，该硬币处理装置1X对投入的硬币的真伪进行判别的同时将被判别为真币的硬币按货币种类分类并进行存放。

图3是示出这种现有技术的硬币处理装置1X的示意结构的框图。如图3所示，硬币处理装置1X包括：对投入的硬币的真伪进行判别并将硬币按货币种类进行分类的硬币分类部3X、将在硬币分类部3X分类的硬币按货币种类存放并且从存放的硬币中选择与找零金额对应的硬币进行支出的硬币存放部2X、将硬币存放部2X和硬币分类部3X电连接的中继线束4。中继线束4是可插拔的。硬币处理装置1X以此方式分开为两个部件的原因是仅能够更换硬币分类部3X以及仅使用硬币分类部3X。

自动售货机等的主控制装置100将两个系统的第一高电压电源(高电压VH1)和第二高电压电源(高电压VH2)供给至硬币处理装置1X，并且通过主控制信号S控制硬币处理装置1X。高电压VH2比高电压VH1低。第一和第二高电压电源从硬币存放部2X经由中继线束4供给至硬币分类部3X。

在硬币处理装置1X的内部中，第一高电压电源主要用作螺线管、电动机等的驱动电路23、37的电源。第二高电压电源在硬币处理装置1X的内部转换为比高电压VH2更低的低电压VL1的低电压电源。在硬币分类部3X配置有生成低电压电源的低电压电源电路32。低电压电源用作硬币分类部3X的硬币分类电路35及控制电路36的电源。而且，低电压电源也经由中继线束4供给至硬币存放部2X的控制电路22，作为控制电路22的电源使用。

即，低电压电源以外的电源供给的流动为：

主控制装置100

↓

硬币存放部2X

↓

硬币分类部3X。

与此相对，低电压电源的电源供给的流动为：

主控制装置100

↓

硬币存放部2X

↓↑

硬币分类部3X(由第二高电压电源生成低电压电源)。即，低电压电源从硬币分类部3X返回至硬币存放部2X。

这样，在硬币分类部3X而不在硬币存放部2X配置低电压电源电路32的理由如下。即，在硬币分类部3X的硬币分类电路35中，由于构成低电压电源电路32的电源IC等的个体偏差(一般地，几％左右)，即使低电压电源的低电压VL1稍微变动也影响硬币的分类性能。因此，将低电压电源电路32的个体偏差考虑在内，在出厂时执行硬币的分类性能的调节。

即便硬币存放部2X配置低电压电源电路32并在出厂时执行了硬币分类性能的调节，由于在更换了硬币分类部3X时，需要再度执行硬币分类性能的调节，因而费工夫。

例如还已知一种专利文献1描述的装置，该装置与这种硬币存放部2X和硬币分类部3X可分离的硬币处理装置1X有关。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开JP 07-114668号公报

硬币分类部3X的更换通过从硬币分类部3X的连接器31移除中继线束4执行。为了使更换作业变得容易，中继线束4和硬币分类部3X的连接器31为可容易插拔的结构。此外，存在执行更换的操作者在主控制装置100的电源接通下执行对中继线束4和硬币分类部3X的连接器31插拔(带电插拔)的可能性。

这里，在执行带电插拔的瞬间，在地线连接之前连接电源线和信号线时，硬币存放部2X的控制电路22的LSI被破坏。以下，参照图4、图5，对经由电源线的破坏和经由信号线的破坏的两个破坏模式进行说明。

1.经由电源线的损坏

在电源接通下连接中继线束4的瞬间，在地线没有连接且高电压电源线LH1、LH2和低电压电源线LL1已连接时，在如图4以虚线示出的电流路径P1瞬间流过过电流。因此，在硬币存放部2X侧的低电压电源线LL1瞬间产生过电压，硬币存放部2X的控制电路22的LSI(微型计算机等)被破坏。

具体而言，过电流的电流路径P1为：

高电压电源线LH1或LH2→铝电解电容器(以下称为电容器)C1或C2→硬币分类部3X的地线(浮置)→电容器C3或控制电路36的内部部件→低电压电源线LL1。

这样，由于硬币分类部3X的地线浮置，硬币分类部3X的地线上升至高电压。由此，低电压电源线LL1也经由电容器C3或控制电路36上升至高电压。

通过低电压电源操作的控制电路22由微型计算机那样的低耐压部件构成。因而这些部件容易因过电压而破坏。

另外，如果在硬币存放部2X和硬币分类部3X分别设置低电压电源电路32，不经由中继线束对硬币存放部2X供给低电压电源时，则能够防止带电插拔时的破坏。但是，由于需要两个低电压电源电路32，因而成本增高。

另外，如果可以消除电容器C1至C4，由于消除大电流流过的路径，因而能够防止带电插拔时的破坏。但是，需要使用电容器C1至C4用于电源电压的稳定化，因而不能消除。

2.经由信号线的损坏

在电源接通下执行中继线束4的连接的瞬间，在地线没有连接且电源线LH1、LH2和信号线LS1、LS2已连接时，在图5以虚线示出的电流路径P2瞬间流过过电流。因此，在硬币存放部2X侧的控制电路22内的LSI(微型计算机等)的信号输入端子和信号输出端子瞬间产生过电压，LSI被破坏。或者，由于大电流经由信号输入端子和信号输出端子的寄生二极管流过且LSI的电源接通，因此发生闩锁而破坏。

具体而言，过电流的电流路径P2为：

高电压电源线LH1或LH2→电容器C1或C2→硬币分类部3X的地线(浮置)→硬币分类部3X的控制电路36的LSI的信号端子(经由LSI内部的寄生二极管)→信号线LS1、LS2→硬币存放部2X的控制电路22的LSI的信号端子。

这样，与上述1相同，由于硬币分类部3X的地线浮置，该地线上升至高电压。由此，过电压经由硬币分类部3X的控制电路36的LSI的信号端子施加至硬币存放部2X的控制电路22的LSI的信号端子。

技术实现要素：

本发明考虑到上述方面而作出，其目的在于，提供一种能够抑制成本增加且在进行带电插拔时防止破坏内部电气部件的硬币处理装置。

根据本发明的一方案的硬币处理装置包括：

对投入的硬币进行分类的硬币分类部、

对分类的所述硬币进行存放并且支出所存放硬币的硬币存放部、

将所述硬币分类部和所述硬币存放部电连接的线束，

所述硬币存放部具有：

第一连接器，所述第一连接器包含：连接于高电压电源的第一端子、从所述硬币分类部经由所述线束被供给低电压的第二端子、和接地的第一接地端子；

控制电路，所述控制电路通过供给至所述第二端子的所述低电压操作并执行与所述硬币的存放相关的控制；

所述硬币分类部具有：

第二连接器，所述第二连接器包含：经由所述线束连接于所述第一连接器并且经由所述第一端子从所述高电压电源供给比所述低电压更高的高电压的第三端子、将所述低电压供给至所述第二端子的第四端子、和经由所述第一接地端子被接地的第二接地端子；

低电压电源电路，所述低电压电源电路具有低电压输出端子，由供给至所述第三端子的所述高电压生成所述低电压并通过所述低电压输出端子输出；

开关电路，所述开关电路连接在所述低电压输出端子与所述第四端子之间，并且在所述第二接地端子的电压和所述低电压输出端子的电压之差为规定的阈值以上的情况下，将所述低电压输出端子和所述第四端子电连接，在所述第二接地端子的电压和所述低电压输出端子的电压之差小于所述阈值的情况下，将所述低电压输出端子与所述第四端子之间的电连接切断。

根据本发明的其他的一方案的硬币处理装置包括：

对投入的硬币进行分类的硬币分类部、

对分类的所述硬币进行存放并且支出所存放硬币的硬币存放部、

将所述硬币分类部和所述硬币存放部电连接的线束，

所述硬币存放部具有：

第一连接器，所述第一连接器包含：连接于高电压电源的第一端子、从所述硬币分类部经由所述线束被供给低电压的第二端子、和接地的第一接地端子；

控制电路，所述控制电路通过供给至所述第二端子的所述低电压操作并执行与所述硬币的存放相关的控制；

所述硬币分类部具有：

第二连接器，所述第二连接器包含：经由所述线束连接于所述第一连接器并且经由所述第一端子从所述高电压电源供给比所述低电压更高的高电压的第三端子、将所述低电压供给至所述第二端子的第四端子、和经由所述第一接地端子被接地的第二接地端子；

低电压电源电路，所述低电压电源电路具有电源端子，由供给至所述电源端子的电压生成所述低电压并输至所述第四端子；

开关电路，所述开关电路连接在所述第三端子与所述电源端子之间，在所述第二接地端子的电压和所述第三端子的电压之差为规定的阈值以上的情况下，将所述第三端子和所述电源端子电连接，在所述第二接地端子的电压和所述第三端子的电压之差小于所述阈值的情况下，将所述第三端子与所述电源端子之间的电连接切断。

发明效果

根据本发明，在抑制成本增加的基础上能够在执行带电插拔时防止破坏内部的电气部件。

附图说明

图1是示出根据第一实施方式的硬币处理装置的示意结构的框图。

图2是示出根据第二实施方式的硬币处理装置的示意结构的框图。

图3是示出现有技术的硬币处理装置的示意结构的框图。

图4是说明经由现有技术的硬币处理装置的电源线的过电流的路径的视图。

图5是说明经由现有技术的硬币处理装置的信号线的过电流的路径的视图。

符号说明

1、1a 硬币处理装置

2、2a 硬币存放部

3、3a 硬币分类部

4、4a 中继线束

21、21a 第一连接器

22 控制电路

23 驱动电路

31、31a 第二连接器

32、33 低电压电源电路

34、34a 开关电路

35 硬币分类电路

36 控制电路

37 驱动电路

TR1 晶体管

R1 第一电阻

R2 第二电阻

R3、R4 电阻

D1至D4 二极管

C1至C4 电容器

ZD1、ZD2 齐纳二极管

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的一实施方式。该实施方式不限定本发明。

(第一实施方式)

第一实施方式的特征之一在于硬币分类部的低电压电源线设置有开关电路。

图1是示出根据第一实施方式的硬币处理装置1的示意结构的框图。如图1所示，硬币处理装置1包括：硬币存放部2、硬币分类部3和中继线束(线束)4。在图1，对与图3的现有技术的硬币处理装置1X共同的结构部标记相同的符号，以下以不同点为中心进行说明。

硬币分类部3对投入的硬币的真伪进行判别，并且将硬币按货币种类进行分类。硬币存放部2存放由硬币分类部3分类的硬币，并且从存放的硬币中根据找零等的金额选择对应的硬币进行支出。

硬币存放部2具有：第一连接器21、控制电路22、驱动电路23、齐纳二极管ZD1、二极管D3、D4。这些设置于中继基板上。

第一连接器21包括：高电压电源端子TH1、高电压电源端子(第一端子)TH2、低电压电源端子(第二端子)TL1、第一接地端子TG1、信号端子TS1、TS2。

高电压电源端子TH1连接于主控制装置100的第一高电压电源。高电压电源端子TH2连接于主控制装置100的第二高电压电源。低电压电源端子TL1从硬币分类部3经由中继线束4被供给低电压VL1。

第一接地端子TG1在主控制装置100中接地。第一接地端子TG1连接硬币存放部2的各部分的地线。

控制电路22通过供给至低电压电源端子TL1的低电压VL1操作，并从信号端子TS1接收控制信号S1，并将控制信号S2输出至信号端子TS2，执行与硬币存放相关的控制。例如，控制信号S1为指示硬币支出的信号，控制信号S2是表示是否装配有存放硬币的匣盒的信号。

驱动电路23通过来自第一高电压电源的高电压VH1(例如，24V)操作，并响应于控制电路22的控制来驱动用于支出硬币的机构(未图示)。

齐纳二极管ZD1具有连接于第一接地端子TG1的阳极和连接至低电压电源端子TL1的阴极。

二极管D3具有连接于信号端子TS1的阳极和连接于低电压电源端子TL1的阴极。

二极管D4具有连接于信号端子TS2相连的阳极和连接于低电压电源端子TL1的阴极。

硬币分类部3具有：第二连接器31、低电压电源电路32、33、开关电路34、硬币分类电路35、控制电路36、驱动电路37、电阻R3、R4、二极管D1、D2和电容器C1至C4。这些设置于主控制基板上。

第二连接器31经由中继线束4连接于第一连接器21。第二连接器31包括：高电压电源端子TH3、高电压电源端子(第三端子)TH4、低电压电源端子(第四端子)TL2、第二接地端子TG2、信号端子TS3、TS4。

高电压电源端子TH3经由高电压电源端子TH1从主控制装置100的第一高电压电源被供给高电压VH1。高电压电源端子TH4经由高电压电源端子TH2从主控制装置100的第二高电压电源被供给高电压VH2(例如，8V)。低电压电源端子TL2供给低电压VL1至低电压电源端子TL1。

第二接地端子TG2经由第一接地端子TG1接地。第二接地端子TG2连接硬币分类部3的各部分的地线。

低电压电源电路32具有低电压输出端子32t，从供给至高电压电源端子TH4的高电压VH2生成低电压VL1(例如、5V)并从低电压输出端子32t输出。

低电压电源电路33从供给至高电压电源端子TH3的高电压VH1生成低电压VL2(例如，12V)并输出。即，低电压电源电路32、33是降压电路。

开关电路34连接在低电压输出端子32t和低电压电源端子TL2之间。即，开关电路34设置于低电压电源线LL1。

开关电路34在第二接地端子TG2的电压和低电压输出端子32t的电压之差为规定的阈值以上的情况下，将低电压输出端子32t和低电压电源端子TL2电连接。另外，开关电路34在第二接地端子TG2的电压和低电压输出端子32t的电压之差小于阈值时，将低电压输出端子32t和低电压电源端子TL2之间的电连接切断。

开关电路34具有PNP型双极晶体管(以下称为晶体管)TR1和第一电阻R1和第二电阻R2。

晶体管TR1具有连接于低电压输出端子32t的发射极(一端)和连接于低电压电源端子TL2的集电极(另一端)。

第一电阻R1连接在晶体管TR1的发射极与晶体管TR1的基极(控制端子)之间。

第二电阻器R2连接在晶体管TR1的基极与第二接地端子TG2之间。

电容器C1连接在高电压电源端子TH3与第二接地端子TG2之间。电容器C2连接在高电压电源端子TH4与第二接地端子TG2之间。电容器C3连接在低电压输出端子32t与第二接地端子TG2之间。电容器C4的一端被供给低电压VL2且另一端连接于第二接地端子TG2。

硬币分类电路35通过低电压VL1、VL2操作来执行硬币的分类。硬币分类性能依赖于低电压VL1、VL2的大小。

控制电路36通过低电压VL1操作并输出控制信号S1和接收控制信号S2以及响应于硬币分类电路35的分类结果来控制驱动电路37。

驱动电路37通过高电压VH1操作并响应于第二控制电路36的控制来驱动用于按货币种类分类(分配)硬币的机构(未图示)。

电阻R3的一端被供给控制信号S1且另一端连接于信号端子TS3。电阻R4的一端输出控制信号S2且另一端连接于信号端子TS4。

二极管D1的阳极连接于第二接地端子TG2且阴极连接于电阻R3的一端。二极管D2的阳极连接于第二接地端子TG2且阴极连接于电阻R4的一端。

接着，对硬币处理装置1的电源供给操作进行说明。

在第一连接器21和第二连接器31的所有端子经由中继线束4正确连接的正常操作时，第二接地端子TG2经由第一接地端子TG1接地。此时，由于第二接地端子TG2的电压和低电压输出端子32t的低电压VL1之差为阈值以上，因而晶体管TR1始终导通。因此，低电压VL1经由导通的晶体管TR1从硬币分类部3正常供给至硬币存放部2。

另一方面，在执行带电插拔且仅硬币分类部3的第二接地端子TG2未连接的情况下，处于浮置状态的第二接地端子TG2的电压经由电容器C1和C2瞬间上升为高电压VH1。此外，由于电压输出端子32t的电压也经由电容器C3与第二接地端子TG2的电压相等，因而晶体管TR1截止，且电压输出端子32t与低电压电源端子TL2之间的电连接被切断。由此，由于到低电压电源端子TL2的过电流和过电压被切断，因而过电压不能施加至经由低电压电源端子TL1连接至低电压电源端子TL2的硬币存放部2的控制电路22。

此外，关于经由信号线的破坏，通过利用二极管D1、D2绕过流经控制电路36的内部的LSI的寄生二极管等的过电流，利用二极管D3、D4绕过流经控制电路22的内部的LSI的寄生二极管等的过电流，能够防止这些LSI的破坏或损坏。另外，利用电阻R3、R4能够控制流经二极管D1至D4等的过电流。此外，利用齐纳二极管ZD1能够抑制由被绕过的过电流所导致的低电压VL1上升。

在齐纳二极管ZD1流动的电流由于被电阻R3、R4限制成为十分小的值，因而能够使用电流容量小的齐纳二极管ZD1。因此，作为齐纳二极管ZD1，能够使用与图3的现有技术相同的齐纳二极管。

在能够利用电阻R3、R4充分限制电流的情况下，也可以不设置二极管D1至D4和齐纳二极管ZD1。

这样，根据本实施方式，在硬币分类部3设置开关电路34，开关电路34在第二接地端子TG2的电压和电压输出端子32t的电压之差小于阈值的情况下，切断电压输出端子32t和低电压电源端子TL2之间的电连接。由此，在执行带电插拔且仅硬币分类部3的第二接地端子TG2未连接的情况下，能够使过电压不施加至硬币存放部2的控制电路22。

另外，由于开关电路34能够由晶体管TR1以及第一和第二电阻R1、R2构成，因而廉价。

因此，在抑制成本增加的基础，而且能够防止在执行带电插拔时内部电气部件的破坏。

(第二实施方式)

第二实施方式与第一实施方式不同在于：通过第一系统的高电压电源和第二系统的低电压电源进行操作且在高电压电源线设置开关电路。

图2是示出根据第一实施方式的硬币处理装置1a的示意结构的框图。在图2，与图1共同的结构部标记相同的符号，以下以不同点为中心进行说明。

硬币存放部2a的第一连接器21a包括：高电压电源端子(第一端子)TH1a、低电压电源端子TL1a、低电压电源端子(第二端子)TL2a、第一接地端子TG1、信号端子TS1、TS2。

高电压电源端子TH1a连接于主控制装置100a的高电压电源。低电压电源端子TL1a从硬币分类部3a经由中继线束4被供给低电压VL1。低电压电源端子TL2a从硬币分类部3经由中继线束4被供给低电压VL2。

硬币存放部2a的控制电路22通过供给至低电压电源TL1a的低电压VL1和供给至低电压电源端子TL2a的低电压VL2操作。

硬币分类部3a具有：第二连接器31a、低电压电源电路32、33、开关电路34a、硬币分类电路35、控制电路36、驱动电路37、电阻R3、R4、二极管D1、D2和电容器C1、C3、C4。

第二连接器31a包括：高电压电源端子(第三端子)TH2a、低电压电源端子TL3a、低电压电源端子(第四端子)TL4a、第二接地端子TG2、信号端子TS3、TS4。

高电压电源端子TH2a经由高电压电源端子TH1a从主控制装置100a的高电压电源被供给高电压VH1。低电压电源端子TL3a供给低电压VL1至低电压电源端子TL1a。低电压电源端子TL4a供给低电压VL2至低电压电源端子TL2a。

低电压电源电路33具有电源端子33t且从供给至电源端子33t的高电压VH1生成低电压VL2并输至低电压电源端子TL4a。

低电压电源电路32从低电压VL2生成低电压VL1并输至低电压电源端子TL3a。

开关电路34a连接在高电压电源端子TH2a与电源端子33t之间。即，开关电路34a设置于高电压电源线LH1。

开关电路34a在第二接地端子TG2的电压和高电压电源端子TH2a的电压之差为规定的阈值以上的情况下，将高电压电源端子TH2a和电源端子33t电连接。另外，开关电路34a在第二接地端子TG2的电压和高电压电源端子TH2a的电压之差小于阈值时，将高电压电源端子TH2a和电源端子33t之间的电连接切断。

开关电路34a具有：晶体管TR1、第一电阻R1、第二电阻R2和齐纳二极管ZD2。

晶体管TR1具有连接于高电压电源端子TH2a的发射极和连接于电源端子33t的集电极。

第一电阻R1连接在晶体管TR1的发射极与晶体管TR1的基极之间。第二电阻R2具有连接于晶体管TR1的基极的一端。

齐纳二极管ZD2连接在第二电阻R2的另一端与第二接地端子TG2之间。具体而言，齐纳二极管ZD2的阳极连接于第二接地端子TG2，阴极连接于第二电阻R2。

齐纳二极管ZD2的齐纳电压比从高电压VH1减去硬币存放部2a的控制电路22可容许的低电压VL1的最大值和控制电路22可容许的低电压VL2的最大值中的任何一个低值而获得的值更高。控制电路22可容许的低电压VL1、VL2的最大值是指能够防止控制电路22的破坏或者损坏的最大值。

开关电路34a的阈值与齐纳二极管ZD2的齐纳电压大致相等。

电容器C1连接在电源端子33t与第二接地端子TG2之间。电容器C3的一端被供给低电压VL1且另一端连接于第二接地端子TG2。电容器C4的一端被供给低电压VL2且另一端连接于第二接地端子TG2。

接着，对硬币处理装置1a的电源供给操作进行说明。

在正常操作时，第二接地端子TG2经由第一接地端子TG1接地。此时，由于第二接地端子TG2的电压和高电压电源端子TH2a的高电压VH1之差为阈值以上，因而齐纳二极管ZD2和晶体管TR1始终导通。因此，高电压VH1经由导通的晶体管TR1正常供给至低电压电源电路33的电源端子33t。

另一方面，在执行带电插拔且仅硬币分类部3a的第二接地端子TG2未连接的情况下，电流按照从高电压电源端子TH2a、第一电阻R1、第二电阻R2、齐纳二极管ZD2、硬币分类部3a的接地(第二地端子TG2)、二极管D1(或D2)、电阻R3(或R4)、二极管D3(或D4)、齐纳二极管ZD1、硬币存放部2a的地线的顺序流动。由此，晶体管TR1导通。

晶体管TR1导通时，电流经由晶体管TR1和电容器C1流动至硬币分类部3a的地线，接地电压上升。硬币分类部3a的接地电压与低电压VL1、VL2大致相等。

随后，在硬币分类部3a的接地电压上升至某电压的瞬间，齐纳二极管ZD2的两端的电压小于齐纳电压，齐纳二极管ZD2截止。由此，晶体管TR1截止。

这里，齐纳二极管ZD2的齐纳电压由于以上述的方式设定，因而在低电压VL1、VL2超过可容许的最大值之前，齐纳二极管ZD2截止。

因此，能够使超过可容许的最大值的过电压不施加至硬币存放部2a的控制电路22。

另外，与第一实施方式相同，能够防止关于经由信号线的破坏。

与此相对，在未设置开关电路34a的情况下，执行带电插拔且仅硬币分类部3a的第二接地端子TG2未连接时，与现有技术相同，电流通过以下的电流路径流动。

高电压电源线LH1→电容器C1→硬币分类部3a的地线(浮置)→电容器C3、C4或者控制电路36的内部部件→低电压电源线LL1、LL2。

因此，在未设置开关电路34a的情况下，施加过电压而破坏硬币存放部2a的控制电路22的LSI，但本实施方式中能够防止其发生。

以此方式，根据本实施方式，在硬币分类部3a设置开关电路34a，开关电路34a在第二接地端子TG2的电压和高电压电源端子TH2a的电压之差小于阈值时，将高电压电源端子TH2a和电源端子33t之间的电连接切断。由此，在执行带电插拔且仅硬币分类部3a的第二接地端子TG2未连接的情况下，能够使过电压不施加至硬币存放部2a的控制电路22。

另外，由于开关电路34a能够由晶体管TR1、第一和第二电阻R1、R2以及齐纳二极管ZD2构成，因而廉价。因此，得到与第一实施方式相同的效果。

此外，在第一和第二实施方式中，作为晶体管TR1，也可以使用P型场效应晶体管。

以上，对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出，并不意味着对发明的范围进行限定。这些实施方式能够通过其他各种方式实施，在不脱离发明的精神范围的情况下能够进行各种省略、替换和变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和精神内的同时，包含在权利要求书的范围所描述的发明及其等同的范围内。