硬币输送装置及硬币兑换机的制作方法

本发明涉及金融机械领域，具体涉及一种硬币输送装置及硬币兑换机。

背景技术：

由于硬币具有携带方便、耐磨损、流通寿命长等优点，一直被作为现代社会中小额货币的主要流通方式，如游乐场所的设施、超市的储物柜、自助售货机、自助加油机等，都需要使用硬币进行流通交换。而银行一般只能提供纸币的自动取款机，对于硬币兑换只能通过人工兑换完成，不仅银行方面浪费人力，用户也需要等待大量时间，因此，为了满足人们兑换硬币的需求，硬币兑换机的应用需求越来越强烈，用户使用纸币或者银行卡，通过硬币兑换机可以换取同等金额的硬币。其中，为了方便计数及携带，硬币兑换机中的硬币还预先将设定数量的同规格的硬币使用包装纸卷起并封口，以硬币卷的形式兑换给用户。

为方便用户操作，硬币兑换机的出币口通常设置在与用户腰部平齐的位置，并通过硬币输送装置，将兑换的硬币或者硬币卷输送至出币口处，以便用户取币。相关技术提供了一种硬币输送装置，如图1、图2所示，硬币输送装置40′包括升降车20′和币盒30′。其中，升降车20′上设置有第一电机21′，第一电机21′的输出轴上固定安装有螺杆22′；币盒30′与传动块23′固定连接，而传动块23′套接在螺杆22′上并与螺杆22′螺纹连接，当传动块23′位于螺杆22′的底端时，币盒30′的入口与入币口43′相对，经入币口43′输出的硬币可以直接落入币盒30′内，币盒30′的底面设置为倾斜面，盒内的硬币会因斜度向低处滑移，币盒30′的前端设有闸门31′，用于封闭币盒30′的出口，闸门31′与齿条32′固定连接，币盒30′上安装有第二电机33′，第二电机33′与齿轮34′传动连接，齿轮34′与齿条32′啮合连接。

初始时，币盒30′位于螺杆22′的下端，接收找零用的硬币，然后第一电机21′驱动螺杆22′旋转，通过传动块23′带动币盒30′向上移动，当币盒30′与出币口(图中未示出)相对时，第二电机33′驱动齿轮34′旋转，齿轮34′旋转驱动齿条32′移动，从而带动闸门31′移动，使币盒30′的出口敞开，币盒30′内的硬币在自身重力作用下沿其底面滑移落到出币口处。

由于电机具有自锁功能，当第一电机21′停止转动时，与第一电机21′传动连接的蜗杆22′、传动块23′等零件的位置被锁定，此时如果维护硬币输送装置需要移动币盒30′的话，不但费时费力，而且还可能对第一电机21′及与第一电机21′传动连接的各零件造成破坏。因此，相关技术提供的硬币输送装置存在着不便于维护的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种硬币输送装置及硬币兑换机，以缓解相关技术中的硬币输送装置不便于维护的问题。

本发明第一方面提供一种硬币输送装置，包括币盒、电机、传动组件和离合组件；电机通过传动组件驱动币盒沿设定方向往复移动；离合组件用于断开或连通电机和币盒之间的传动连接。

进一步的，传动组件包括传动连接的第一传动件和第二传动件；第一传动件与电机传动连接；第二传动件与币盒传动连接；离合组件用于断开或连通第一传动件和第二传动件两者之间的传动连接。

进一步的，传动组件还包括安装架和传动轴，电机安装于安装架；传动轴的两端分别穿过安装架后支撑于币盒，第二传动件固定套接于传动轴且可带动传动轴绕自身轴线转动。

进一步的，离合组件包括两个分别插接在安装架上的偏心套筒；传动轴的两端分别穿过偏心套筒的偏心孔后由币盒支撑；偏心套筒可绕偏心孔的轴线相对于传动轴转动，具有第一位置和第二位置；当偏心套筒处于第一位置，第一传动件和第二传动件两者之间的传动连接连通；当偏心套筒处于第二位置，第一传动件和第二传动件两者之间的传动连接断开。

进一步的，偏心套筒包括依次同轴固定设置的第一套筒和第二套筒，第一套筒与第二套筒的轴线与偏心孔的轴线平行间隔设置；第二套筒与安装架固定插接。

进一步的，离合组件还包括离合扳手，离合扳手同时与两个离合套筒固定连接，用于带动两个偏心套筒同时绕偏心孔的轴线在第一位置和第二位置之间转动。

进一步的，当偏心套筒位于第一位置时，离合扳手可与安装架固定连接。

进一步的，每个偏心套筒还包括第三套筒，偏心孔同轴贯穿第三套筒；第三套筒与离合扳手插接。

进一步的，传动组件还包括升降组件，升降组件包括相互啮合的齿轮和齿条，齿轮固定套接在传动轴上，齿条沿设定方向固定设置，当传动轴绕自身轴线转动时，齿轮相对于齿条滚动，从而带动币盒沿设定方向往复移动。

进一步的，第一传动件和第二传动件啮合传动。

进一步的，第一传动件为蜗杆，蜗杆与电机的输出轴同轴固定连接；第二传动件为蜗轮，蜗轮固定套接于传动轴。

本发明第二方面提供一种硬币兑换机，包括出入币口、硬币存储装置和上述的硬币输送装置；硬币输送装置用于在出入币口和硬币存储装置之间输送硬币。

本发明提供的硬币输送装置包括币盒、电机、传动组件和离合组件；电机通过传动组件驱动币盒沿设定方向往复移动；离合组件用于断开或连通电机和币盒之间的传动连接。当维护硬币输送装置需要移动币盒时，调节离合组件，使电机和币盒之间的传动连接断开；当需要正常使用硬币输送装置时，调节离合组件，使电机和币盒之间的传动连接连通。与相关技术中的硬币输送装置相比，本发明提供的硬币输送装置更加便于维护。

附图说明

图1是相关技术提供的硬币输送装置的结构示意图；

图2是相关技术提供的硬币输送装置的局部结构示意图；

图3是根据本发明一实施例的硬币兑换机的结构示意图；

图4是根据本发明一实施例的硬币输送装置的结构示意图；

图5是根据本发明一实施例的硬币输送装置的局部结构示意图；

图6是根据本发明一实施例的硬币输送装置的局部结构剖视图；

图7是根据本发明一实施例的硬币输送装置的局部结构分解图；

图8是根据本发明一实施例的硬币输送装置的偏心套筒的结构示意图；

图9是根据本发明一实施例的硬币输送装置的偏心套筒的结构剖视图。

图中：100-硬币存储装置；101-框架；102-币箱；111-下支架；112-上支架；121-底板；122-前面板；200-硬币输送装置；300-币盒；400-驱动组件；201-左侧板；202-右侧板；301-左壁；302-右壁；303-上壁；304-底壁；305-前门；500-取币机构；501-取币手；502-取币驱动件；1-安装架；2-电机；3-传动组件；4-离合组件；11-第一侧壁；12-第二侧壁；13-第三侧壁；14-第四侧壁；15-顶壁；16-固定壁；161-通孔；17-固定柱；21-输出轴；30-传动轴；31-第一传动件；32-第二传动件；33-升降组件；331-齿轮；332-齿条；41-偏心套筒；411-第一套筒；412-第二套筒；413-偏心孔；414-固定孔；415-第三套筒；42-离合扳手；43-第一扳手；431-第一竖直板；432-第一水平板；433-第一定位孔；434-第一通孔；44-第二扳手；441-第二竖直板；442-第二水平板；443-第二定位孔；444-第二通孔；45-连接臂；46-固定孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图3是根据本发明一实施例的硬币兑换机的结构示意图，如图3所示，硬币兑换机包括硬币存储装置100和硬币输送装置200。

硬币存储装置100用于存放硬币或硬币卷，本实施例中，硬币存储装置100用于存放硬币卷。硬币存储装置100包括框架101和多个倾斜设置的用于存放硬币卷的币箱102。其中，框架101用于支撑各币箱102，框架101包括相对平行且间隔设置的下支架111和上支架112；如图3中所示方向，多个币箱102沿上下方向呈m层、沿左右方向呈n列设置在下支架111与上支架112之间，每个币箱102的长度方向沿前后方向延伸且前低后高，币箱102的宽度与硬币卷的长度相适配。硬币卷在各币箱102内沿币箱102的长度方向排列在币箱102的底板121上，且在自身重力的作用下，各硬币卷始终具有向币箱102的前面板122滚动的运动趋势。本实施例中，硬币存储装置100包括十六个币箱102，十六个币箱102呈八层两列排布。

硬币输送装置200位于硬币存储装置100的前端，用于将硬币存储装置100内存放的硬币或硬币卷送至硬币兑换机的出币口处。图4是根据本发明一实施例的硬币输送装置的结构示意图。如图3、图4所示，硬币输送装置200包括币盒300和驱动组件400，其中，驱动组件400包括电机2、传动组件3和离合组件4；电机2通过传动组件3驱动币盒300沿设定方向往复移动；离合组件4用于断开或连通电机2和币盒300之间的传动连接。硬币输送装置200还包括机架。其中，机架包括相对平行的左侧板201和右侧板202，左侧板201和右侧板202分别与框架101的上支架112和下支架111固定连接；币盒300位于左侧板201和右侧板202之间，币盒300用于接收币箱102内的硬币或硬币卷，并在驱动组件400的驱动下沿上下方向移动，将硬币或硬币卷送至硬币兑换机的出币口处。

币盒300包括左壁301、右壁302、上壁303、底壁304，以及前门305，其中，左壁301和右壁302相对平行间隔设置，上壁303和底壁304连接在左壁301和右壁302之间，其中，底壁304前低后高设置，前门305活动连接在左壁301、右壁302、上壁303，以及底壁304四者之间，前门305具有闭合位置和打开位置，其中，当前门305位于闭合位置时，左壁301、右壁302、上壁303、底壁304，以及前门305五者共同形成后端敞开的硬币容纳空间，可接收硬币或硬币卷；当前门305位于打开位置时，位于容纳空间内的硬币或者硬币卷在自身重力的作用下沿底壁304滑动，可由币盒300的前端敞口输出至币盒300外部。

本实施例中，硬币输送装置200还包括n个取币机构500，n个取币机构500设置在币盒300上，n个取币机构500的位置与每层币箱102中的n列币箱102的位置一一对应，用于取出币箱102内的硬币卷。本实施例中，硬币输送装置200包括两个取币机构500，沿左右方向，两个取币机构500分别与硬币存储装置100的两列币箱102一一对应。每个取币机构500包括至少一个取币手501以及用于驱动取币手501进行取币操作的取币驱动件502，取币手501在取币驱动件502的驱动下穿过币箱102上的开口槽，将币箱102内的硬币卷取下后抛入币盒300内。

图5是根据本发明一实施例的硬币输送装置的局部结构示意图，图6是根据本发明一实施例的硬币输送装置的局部结构剖视图，图7是根据本发明一实施例的硬币输送装置的局部结构分解图。如图4至图7所示，传动组件3用于将电机2输出的转矩传递给币盒300，以驱动币盒300沿上下方向移动(设定方向即为上下方向)。传动组件3包括传动连接的第一传动件31和第二传动件32；第一传动件31与电机2传动连接；第二传动件32与币盒300传动连接；离合组件4用于断开或连通第一传动件31和第二传动件32两者之间的传动连接。

传动组件3还包括安装架1和传动轴30，电机2安装于安装架1；传动轴30的两端分别穿过安装架1后支撑于币盒300，第二传动件32固定套接于传动轴30且可带动传动轴30绕自身轴线转动。其中，安装架1与币盒300的上壁303可拆卸连接，安装架1呈盒状结构，包括第一侧壁11、第二侧壁12、第三侧壁13、第四侧壁14，以及顶壁15，其中，第一侧壁11和第二侧壁12沿左右方向相对平行间隔设置，第三侧壁13和第四侧壁14沿前后方向相对平行间隔设置，且第三侧壁13和第四侧壁14垂直地连接在第一侧壁11和第二侧壁12之间，顶壁15同时与第一侧壁11、第二侧壁12、第三侧壁13，以及第四侧壁14四者连接，第一侧壁11、第二侧壁12、第三侧壁13、第四侧壁14，以及顶壁15五者共同形成下端开口的盒状结构，安装架1还包括用于与币盒300的上壁303可拆卸连接的固定壁16，固定壁16的一端与第四侧壁14连接，另一端向远离第三侧壁13的方向延伸，固定壁16上设有通孔161，用于与上壁303上的固定用的孔(图中未示出)可拆卸连接。其中，传动轴30的第一端穿过安装架1的第一侧壁11后与币盒300的左壁301插接，传动轴30的第二端穿过安装架1的第二侧壁12后与币盒300的右壁302插接，传动轴30可绕自身轴线自由转动；第一传动件31与电机2的输出轴21传动连接，当电机2的输出轴21转动时，第一传动件31随之运动；第二传动件32固定套接在传动轴30上，第二传动件32同时与第一传动件31传动连接，当电机2的输出轴21转动时，通过第一传动件31驱动第二传动件32和传动轴30一起绕传动轴30的轴线转动。

电机2固定安装在安装架1上，本实施例中，电机2与安装架1的第四侧壁14固定连接。

第一传动件31和第二传动件32啮合传动，可以为两个相互啮合的齿轮，也可以为相互啮合的蜗轮蜗杆，本实施例中，第一传动件31为蜗杆、第二传动件32为蜗轮，蜗杆通过联轴器(图中未标出)与电机2的输出轴21同轴固定连接，蜗杆的两端分别由安装架1的第三侧壁13和第四侧壁14支撑，蜗轮与传动轴30固定套接，蜗轮与蜗杆啮合，当电机2的输出轴21转动时，蜗杆随之同步转动，驱动蜗轮带动传动轴30一起绕传动轴30的轴线转动。

传动组件3还包括升降组件33，用于将传动轴30的转矩传递给币盒300，从而驱动币盒300沿上下方向移动。升降组件33包括相互啮合的齿轮331和齿条332，其中，齿轮331固定套接在传动轴30上，齿条332沿设定方向固定设置，具体的，齿条332设置在机架上，其长度方向沿上下方向延伸，当传动轴30绕自身轴线转动时，传动轴30带动齿轮331同步转动，齿轮331沿齿条332滚动，从而带动币盒300沿上下方向(即设定方向)移动。

离合组件4用于断开或连通第一传动件31与第二传动件32两者之间的传动连接。离合组件4包括离合扳手42和两个分别插接在安装架1上的偏心套筒41；传动轴30的两端分别穿过偏心套筒41的偏心孔413后由币盒300支撑；偏心套筒41可绕偏心孔413的轴线相对于传动轴30转动，具有第一位置和第二位置；当偏心套筒41处于第一位置，第一传动件31和第二传动件32两者之间的传动连接连通；当偏心套筒41处于第二位置，第一传动件31和第二传动件32两者之间的传动连接断开。两个偏心套筒41同时还分别与安装架1的第一侧壁11和第二侧壁12插接配合，下面以与第一侧壁11插接的偏心套筒41为例介绍。

图8是根据本发明一实施例的硬币输送装置的偏心套筒的结构示意图，图9是根据本发明一实施例的硬币输送装置的偏心套筒的结构剖视图。如图8、图9所示，偏心套筒41包括依次同轴固定设置的第一套筒411和第二套筒412，第一套筒411与第二套筒412的轴线与偏心孔413的轴线平行间隔设置；第二套筒412与安装架1固定插接。其中，第二套筒412的外径小于第一套筒411的外径，第二套筒412与第一侧壁11插接，第二套筒412的高度与第一侧壁11的厚度相适配；偏心孔413贯穿第一套筒411和第二套筒412，且偏心孔413的轴线与第一套筒411和第二套筒412两者的轴线间隔设置，偏心孔413与传动轴30套接配合，传动轴30可以绕自身轴线相对于偏心孔413自由转动；偏心套筒41还包括固定孔414，固定孔414设置在第二套筒412上，用于与离合扳手42固定连接。

一个偏心套筒41的第二套筒412由第一侧壁11的内侧与第一侧壁11插接配合，另一个偏心套筒41的第二套筒412由第二侧壁12的内侧与第二侧壁12插接，使两个偏心套筒41上的固定孔414均暴露在安装架1的外侧。

离合扳手42同时与两个偏心套筒41固定连接，用于带动两个偏心套筒41同时绕偏心孔413的轴线在第一位置和第二位置之间转动，其中，当偏心套筒41位于第一位置时，安装在安装架1上的第一传动件31与安装在传动轴30上的第二传动件32啮合连接，使第一传动件31与第二传动件32两者之间的传动连接连通；当偏心套筒41位于第二位置时，两个偏心套筒41带动安装架1绕传动轴30的轴线转动，从而带动第一传动件31与第二传动件32分离，使第一传动件31与第二传动件32两者之间的传动连接断开。

当偏心套筒41位于第一位置时，离合扳手42可与安装架1固定连接。其中，离合扳手42包括第一扳手43、第二扳手44，以及连接臂45，其中，第一扳手43与两个偏心套筒41中的一个固定连接，第二扳手44与两个偏心套筒41中的另一个固定连接，连接臂45同时与第一扳手43和第二扳手44固定连接，从而使第一扳手43和第二扳手44、连接臂45固接成一体，当扳动离合扳手42时，可带动两个偏心套筒41同时在第一位置和第二位置之间转动。

本实施例中，每个偏心套筒41还包括第三套筒415，第三套筒415与第二套筒412固定连接且与离合扳手42插接，偏心孔413贯穿第三套筒415，且两者同轴设置。

本实施例中，第一扳手43包括呈l型连接的第一竖直板431和第一水平板432，其中，在第一竖直板431上设有第一定位孔433和第一通孔434，第一竖直板431位于安装架1的第一侧壁11外侧，第一定位孔433与插接在第一侧壁11上的偏心套筒41的第三套筒415插接配合，螺钉等紧固件穿过第一竖直板431上的第一通孔434与偏心套筒41上的固定孔414固定连接；第一水平板432与安装架1的顶壁15相对间隔设置。

第二扳手44包括呈l型连接的第二竖直板441和第二水平板442，其中，在第二竖直板441上设有第二定位孔443和第二通孔444，第二竖直板441位于安装架1的第二侧壁12外侧，第二定位孔443与第二侧壁12上插接的偏心套筒41的第三套筒415插接配合，螺钉等紧固件穿过第二竖直板441上的第二通孔444与偏心套筒41上的固定孔414固定连接；第二水平板442与安装架1的顶壁15相对间隔设置，且与第一扳手43的第一水平板432位于同一水平面上。优选地，第二扳手44和第一扳手43关于安装架1的第一侧壁11和第二侧壁12两者之间的宽度中心线对称设置。其中，偏心套筒41的第三套筒415与离合扳手42插接，可以使离合扳手42与偏心套筒41两者之间定位更精确。

连接臂45同时与第一扳手43的第一水平板432和第二扳手44的第二水平板442固定连接，从而使两个偏心套筒41和离合扳手42固定连接成为一体式结构。

优选地，离合组件4还包括用于固定离合扳手42位置的固定孔46，固定孔46设置在连接臂45上，对应地，在安装架1的顶壁15上设有固定柱17，当偏心套筒41位于第一位置时，固定孔46与固定柱17相对应，使用螺钉等紧固件穿过固定孔46与固定柱17固定连接，将偏心套筒41固定在第一位置上，此时第二传动件32与第一传动件31啮合连接，可以保证驱动组件400可靠传动。

本发明还提供一种硬币兑换机包括出入币口、硬币存储装置100和上述的硬币输送装置200；硬币输送装置200用于在出入币口和硬币存储装置100之间输送硬币。

下面介绍本发明提供的硬币输送装置的工作原理。

硬币输送装置200正常工作时，紧固件将安装架1的固定壁16与币盒300的上壁303固定连接，并且紧固件将离合扳手42的连接臂45与安装架1的固定柱17固定连接，将离合组件4的偏心套筒41固定在第一位置上，第一传动件31与第二传动件32啮合连接，电机2的输出轴21转动，可通过第一传动件31、第二传动件32带动传动轴30转动，从而使齿轮331沿齿条332滚动，实现币盒300沿上下方向移动。

当硬币输送装置200需要进行维护时，卸掉固定离合扳手42的紧固件，以及固定安装架1的紧固件，旋转离合扳手42，使偏心套筒41转动至第二位置，两个偏心套筒41带动安装架1绕传动轴30的轴线转动，使第一传动件31与第二传动件32分离，此时齿轮331可沿齿条332任意滚动，因此可将币盒300移动至需要的维护位置上。

本发明提供的硬币输送装置200包括币盒300、电机2、传动组件3和离合组件4；电机2通过传动组件3驱动币盒300沿设定方向往复移动；离合组件4用于断开或连通电机2和币盒300之间的传动连接。当维护硬币输送装置200需要移动币盒300时，调节离合组件4，使电机2和币盒300之间的传动连接断开；当需要正常使用硬币输送装置200时，调节离合组件4，使电机2和币盒300之间的传动连接连通。与相关技术中的硬币输送装置相比，本发明提供的硬币输送装置更加便于维护。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。