硬幣類的支付裝置的製作方法
2023-12-02 15:11:51
專利名稱：硬幣類的支付裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在自動售貨機、結算機等中使硬幣或代用硬幣(token)(以下稱作硬幣類)按幣種堆積，並根據必要進行支付的硬幣類的支付裝置的構成。
背景技術：
一直以來，在此種硬幣類的支付裝置中，如美國專利第5797476號公報、美國專利第5853322號公報、美國專利第5830055號公報中所公開的那樣，收裝了多種幣種的硬幣類的硬幣堆積箱(coin stacker)被可以拆裝地安裝在支付裝置主體上。在硬幣堆積箱的盒箱主體上，以並列狀形成有多列能夠以重疊多枚的狀態收裝每種硬幣的、沿上下方向較長的收裝部，在各收裝部的下端，形成有能夠逐枚排出硬幣類的排出部。
在支付裝置主體上，設有配置於安裝的硬幣堆積箱的排出部的附近並按照電腦計算裝置等計算機的找零指令進行動作的支付機構、和用於將由該支付機構推出的硬幣類導入設於支付裝置主體的側部等上的杯狀的硬幣接收部中的投射部。
在美國專利第5830055號公報中，在支付裝置主體上，按照電腦計算裝置等計算機的找零指令進行動作的支付機構被設於比所安裝的硬幣堆積箱更靠裡面側的位置上。作為該支付機構的執行元件的螺線管電磁閥按照將其中內置的直動式的柱塞(plunger)沿水平的突出方向及後退方向2個方向驅動的方式構成。當由於螺線管電磁閥的驅動使得柱塞突出時，利用該柱塞將所述重疊的硬幣類的最下端的硬幣類從硬幣堆積箱的排出部向前方推出。此後，在硬幣堆積箱的安裝部的前方下部，設有傾斜狀的投射部，所述被排出的硬幣類通過投射部而堆積在支付裝置主體的杯狀的硬幣接收部中。
在所述支付裝置中，由於柱塞的前端推出硬幣類，並且後退並位於重疊的硬幣類的背面，因而必須將該柱塞的進退(移動)方向的行程(移動距離)與最大直徑的硬幣類匹配而增大，從而必然要將柱塞的進退(移動)方向的尺寸較大的螺線管電磁閥在豎立狀態安裝的硬幣堆積箱的下端部附近，沿著硬幣類的排出方向(與硬幣類的重疊方向正交的方向)較長地配置。這樣，比硬幣堆積箱的安裝部更靠下方的支付裝置主體的厚度尺寸(與硬幣堆積箱的硬幣類的收裝部的排列方向正交、並且與硬幣類的重疊方向正交的方向的尺寸，換言之，就是硬幣類的排出方向的尺寸)就會增大。
因而有如下的問題，即，當將此種硬幣類支付裝置配置在櫃檯空間上時，對於更寬敞地使用該櫃檯空間造成限制。
發明內容
本發明是為了解決所述的問題而提出的，其主要目的在於，提供一種緊湊的硬幣類支付裝置，從而可以有效地利用櫃檯空間。
其他的目的在於，能夠使用行程較短的螺線管電磁閥，增大硬幣類的推出行程。
其他的目的在於，提高在收裝部的下端部將硬幣類逐枚排出的排出體的配置精度。
實現所述目的的第1方案是如下的硬幣類的支付裝置，即，在設置有支付機構的主體盒箱的前表面上，可以拆裝地設有能夠將硬幣類堆積收裝的硬幣堆積箱，並設有將利用配置在主體盒箱內的支付機構從所述硬幣堆積箱的下端排出的硬幣類向機外排出的傾斜路，在支撐所述硬幣堆積箱的裡面的主體盒箱的支撐板的裡面側，將所述支付機構的執行元件按照使其動作方向沿著所述支撐板的上下的方式配置，並使得用於將所述硬幣堆積箱的下端基部的硬幣類向所述傾斜路推出的推出體基本沿著所述硬幣堆積箱的下端基部突出移動，所述執行元件由螺線管電磁閥構成，並以所述螺線管電磁閥的柱塞的動作方向基本沿著所述支撐板的上下方向的方式配置。
第2方案為，所述支付機構由所述推出體、和與所述螺線管電磁閥的柱塞連動連接的連接機構構成，所述推出體可以沿著形成於所述支撐板上的導引部前後移動，並且所述連接機構的中央部由水平支軸可以轉動地軸支撐。
此外，第3方案是，在所述支付機構上，設有沿所述柱塞突出的方向施加彈力的彈力機構，在所述硬幣堆積箱的下端基部，設有容許所述推出體突出移動的通路，並且具有限制所述推出體的高度位置的限制部，另外，所述彈力機構施加將推出體向所述限制部推壓的彈力。
圖1是本發明的支付裝置的立體圖。
圖2是局部切開正視圖。
圖3(a)是圖2的IIIa-IIIa線向視剖面圖，圖3(b)是硬幣堆積箱的定位支撐部的主要部分剖面圖。
圖4是硬幣堆積箱的正視圖。
圖5是硬幣堆積箱的後視圖。
圖6是表示以單體豎立設置硬幣堆積箱的狀態的局部切開側視圖。
圖7是支付機構部的主要部分放大側向剖面圖。
圖8(a)是圖7的VIIIa-VIIIa線向視圖，圖8(b)是圖8(a)的VIIIb-VIIIb線向視圖，圖8(c)是圖8(a)的VIIIc-VIIIc線向視圖。
具體實施例方式
下面將參照圖1～圖8對本發明的支付裝置的適合的實施方式進行說明。如圖1所示，硬幣類的支付裝置1由按照多種硬幣的各幣種將硬幣類10堆積收裝的硬幣堆積箱2、和將該硬幣堆積箱2可以拆裝地放置在前表面上並且內置支付機構4的主體盒箱3構成。在主體盒箱3的前部的下方位置上，設有用於將利用支付機構4的動作從硬幣堆積箱2的下端基部支付的硬幣類10向機外排出的傾斜路(shoot)5(參照圖2)，在主體盒箱32的1側面上，穿設有與傾斜路5的下端連通的排出孔6。另外，與該排出孔6連通的盤狀的硬幣接收部7被可以拆裝地安裝或固定。
首先，對硬幣堆積箱2的構成進行說明，如圖1～圖6所示，硬幣堆積箱2的金屬制或合成樹脂制的柱體13用小螺釘等固定在由左右一對的金屬板制的側板18、上襯板19和金屬板制的截面呈L字形的基座體12構成的框體9上。柱體13並列形成有多列能夠將每個幣種的硬幣類10以水平狀態堆積的近似圓筒狀的縱向較長的收裝柱14，在各收裝柱14的前表面形成有縱向的開放槽14a。
各收裝柱14的開放槽14a具有比各幣種的硬幣類的直徑更小的寬度尺寸W1(參照圖8(a))，各收裝柱14的上表面成為能夠將各硬幣類10插入的入口。另外，各收裝柱14的下端被所述基座體12的下端的朝向前方的支撐片15固定支撐，支撐各收裝柱14內所堆積的硬幣類10的底面。在各收裝柱14的下端，切開形成有左右一對的排出槽16、16，其具有比對應的硬幣類10的直徑D0略大的寬度D1，並且具有能夠僅將所述朝向前方的支撐片15上堆積的硬幣類10當中最下層的1枚硬幣類10a向前方取出的高度尺寸t0(參照圖8(b))。所以，所述一對排出槽16、16之間就形成以所述水平狀態堆積的硬幣類10當中的最下層的1枚硬幣類10的出口。
本實施方式中，應當支付的硬幣類10是EC貨幣聯盟採用的歐元硬幣(單位歐元)，有0.01歐元(直徑16.25mm，厚度1.70mm)，0.02歐元(直徑18.75mm，厚度1.70mm)，0.05歐元(直徑21.25mm，厚度1.66mm)，0.10歐元(直徑19.75mm，厚度1.91mm)，0.20歐元(直徑22.25mm，厚度2.11mm)，0.50歐元(直徑24.25mm，厚度2.39mm)，1歐元(直徑23.25mm，厚度2.34mm)，2歐元(直徑25.75mm，厚度2.20mm)8個幣種。順便說明，日本的硬幣從直徑小的開始依次為1日元、50日元、5日元、100日元、10日元、500日元6種，此時在柱體13中，形成6個收裝柱14。
另外，還形成有後述的推出體20可以前後移動的通路17，其跨越朝向前方的支撐片15及基座體12的下端基部，並沿著硬幣類10的直徑方向延伸(參照圖8(a)及圖8(b))。在框體9的上襯板19的上端，藉助合頁22可以開閉地安裝有覆蓋柱體13的上部、即整個收裝柱14的前面上部及上端面(硬幣類的入口部)的金屬制的蓋體21，並使得安裝在蓋體21的左右兩側面部並由扭簧25向結合方向施加彈力的鉤23與在框體9的左右兩側板18上突出設置的銷24結合脫離(參照圖1、圖3(a))。在蓋體21的上表面，為了便於硬幣堆積箱2的攜帶，突出設置有把手26(參照圖5及圖6)。
為了容易補充硬幣類10，該硬幣堆積箱2可以豎立設置，使得所述收裝柱14形成縱向的傾斜。即，在柱體13的左右方向的大約中央部，按照向硬幣堆積箱2的裡面開放的方式形成縱向較長的收裝槽27，在該收裝槽27上所嵌的板狀的支撐體29的上端部，穿設有長孔30。在該長孔30中，嵌有安裝在柱體13上的軸支撐銷28，支撐體29被可以轉動地安裝。此外，在使支撐體29的下端側向硬幣堆積箱2之外突出的狀態下，支撐體29的下端面與桌臺等接觸。當支撐體29的前面上部的傾斜面29a與所述收裝槽27的底面接觸時，就可以限制該支撐體29相對於柱體13的打開角度，使之不超過該角度，如圖6所示，可以使硬幣堆積箱2的前面向後方傾斜而豎立設置。一旦使支撐體29上升，軸支撐銷28到達長孔30的下方後，以平行於支撐體29的收裝槽27的狀態嵌入時，支撐體29的下端就可以與基座體12的內面接觸，從而使得支撐體29不能抽出。
主體盒箱3的前面側的支撐板32以隨著朝向上方而朝後傾斜的方式傾斜配置。支撐板32的下部具有與朝向前方彎曲的部位32a連接而朝向前方下側的壁板38，固定有在該壁板38和前罩體39之間具有排出硬幣類10的傾斜路5的金屬板制的滑臺5a(參照圖2及圖3(a))。此外，通過將在硬幣堆積箱2的下端左右兩側穿設的安裝孔50嵌入在所述部位32a的上表面左右兩側部位豎立設置的截頭圓錐狀的定位突起37(參照圖2及圖3(b))，基座體12的下表面與定位突起37的基臺37a接觸，就可以限定硬幣堆積箱2的左右及高度的安裝位置。
而且，當將硬幣堆積箱2定位於主體盒箱3的前面時，支撐體29的上部突出部29b即嵌入在主體盒箱3的支撐板32上穿設的縱槽(未圖示)中。此外，當設於主體盒箱3的上表面的鎖33的水平轉動的鎖定螺銷34的頭端部與在所述上部突出部29b上穿設的孔35結合時，硬幣堆積箱2就與主體盒箱3成為一體，而無法取下(參照圖3(a))。該鎖定及鎖定解除操作是利用鑰匙36來進行的。
下面對主體盒箱3內的支付機構4的構成進行說明。在主體盒箱3的支撐板32和可以拆裝的裡罩體40之間的空間中，對於每個所述收裝柱14，配置有作為支付機構4的執行元件的一個例子的螺線管電磁閥41、與該螺線管電磁閥41連動連接的連接機構42、和與該連接機構42連接的推出體20(參照圖2)。螺線管電磁閥41用小螺釘等固定在所述支撐板32的裡面，使得螺線管電磁閥41的柱塞43的動作方向沿著支撐板32的上下方向。連接機構42將側面看為倒L字形的連接片44的中央部以水平支軸45支撐，可以沿上下方向轉動。所以，在實施方式中，在由支撐板32的裡面側水平支撐的1個水平支軸45上，以規定的間隔支撐有與收裝柱14的數目相同的連接片44。
各螺線管電磁閥41在電信號(驅動信號)處於OFF的狀態下，柱塞43為突出狀態。在各柱塞43的頭端，藉助銷46可以轉動地與連接片44的臂長度較短的部位連接，同樣藉助銷47將連接片44的較長的臂的部位可以轉動地與推出體20的基部連接。推出體20如圖8(a)～圖8(c)所示，為截面向下的コ字形，在沿著硬幣類10的推出方向較長的上面板部20a上，穿設形成有沿著其長度方向較長的導引槽49。在作為支撐板32的導引部而穿設的導引孔54中，推出體20的頭端側與硬幣堆積箱2的基座體12的通路17靠近。
此外，在用於推出體20和連接片44的連接的銷47的周圍，配置作為施加彈力機構的扭簧51，通過將該扭簧51的一端固定在推出體20的下面側，將扭簧51的另一端固定在連接片44的後側，推出體20的頭端側就會按照與支撐板32上穿設的導引孔54的上表面接觸的方式施加彈力(參照圖7)。推出體20的頭端的上表面與所述導引孔54的上表面接觸，利用其推壓力的反作用力，向推出體20的基部側上升的方向轉動，該轉動力使連接片44沿圖7中的逆時針方向轉動，施加使柱塞43的頭端突出的彈力。在導引孔54中，在其上面中央部一體形成有向下突出的導引凸片53，該導引凸片53可以保持嵌入推出體20的上面板部20的導引槽49中的狀態。而且，導引孔54的高度尺寸和導引凸片53的向下突出的尺寸的關係為，在導引凸片53的下端未支撐在上面板部20a上的狀態下，可以容許推出體20的頭端部的插入的程度。
此外，在硬幣堆積箱2的基座體12的基部，在與通路17連通的位置處，切開形成有限制槽52，該限制槽52按照與推出體20的上面板部20a的上表面接觸，使該推出體20的頭端的高度位置能夠位於應推出的1枚硬幣類10的厚度以內的方式進行限制(參照圖8(b))。
即，在製作時，通過使從基座體12的朝向前方的支撐片15的上表面到限制槽52的上端面52a的高度尺寸t2，比各收裝柱14中收裝的硬幣類10的厚度t1略小，在使硬幣堆積箱2的基座體12的下表面與所述基臺37a接觸的狀態(定位狀態)時，推出體20的上面板部20a必然被所述限制槽52的上端面向下壓下，上面板部20a當中的推出體20的頭端側就可以在基座體12的朝向前方的支撐片15上放置的最下層的1枚硬幣類10a的後面，位於硬幣類10的厚度以內的位置。所以，僅通過利用作為彈力機構的扭簧51對推出體20的頭端側施加向上的彈力，以及提高所述限制槽52的高度尺寸的精度，就可以按照僅推出所述朝向前方的支撐片15上的最下層的1枚硬幣類10a的方式將推出體20定位。這樣，即使在柱體13上進行基座體12的安裝操作時，在高度方向或左右方向上多少產生偏差，也不會同時推出2枚以上的硬幣類10。
而且，在比所述限制槽52略高的位置(以堆積硬幣類10的枚數算為5～10枚左右)，穿設著貫穿支撐板32和柱體13的各收裝柱14的背面位置的穿透孔55a、55b，在固定於支撐板32的背面側上的基板56上配置著具有投光部和受光部的光反射式傳感器57，當該光反射式傳感器57的投射光被各收裝柱14中堆積的硬幣類10的背面反射而由受光部感知時，即判斷儲備有足夠的作為找零的硬幣類10，當所述投射光從堆積的硬幣類10的上方穿過時(因而未由受光部感知到反射光時)，即判斷很可能找零的支付已經不夠。這些判斷是利用由安裝於主體盒箱3內的、進行控制及螺線管電磁閥的驅動的電子基板58、或外裝的金錢出納機60的微機等構成的控制部來判斷，可以向操作者發出警告，或者強制性地停止硬幣類的支付操作。而且，在實施方式中，在本發明的硬幣類支付裝置1上連接著輕便型計算機61，該輕便型計算機61在通過按鍵操作輸入貨品的類別或數目、送入款額時，對該類別或個數、單價、合計金額、送入款額、找零的金額等進行顯示或記錄在紙片上而輸出，並且驅動硬幣類支付裝置1，下達以規定的幣種的組合來支付規定金額的找零的指令。而且，在主體盒箱3的外側面也可以安裝能夠收裝輕便型計算機61的盒子(pocket)62。
在進行找零的支付動作時，當有找零(硬幣類10)的幣種及其個數的支付指令時，與規定的收裝柱14對應的螺線管電磁閥41以相當於其個數的量進行ON·OFF動作。當螺線管電磁閥為OFF時，柱塞43因自重和作為所述彈力機構的扭簧51的彈力而成為下降狀態，並且推出體20被保持在其頭端與最下層的硬幣類10a的後面相對的後退位置(參照圖7的實線狀態)。
當螺線管電磁閥41為ON時，即克服扭簧51的彈力而將柱塞43向上提拉，連接片44沿圖7中的逆時針方向轉動規定角度，推出體20在朝向前方的支撐片15的之間的通路17中向前端方向突出(參照圖7的雙點劃線狀態)。此時，由於連接片44的轉動，隨著推出體20的前進，該推出體20的頭端向下傾斜，同時推出體20沿通路17前進。柱塞43的瞬間的移動被連接片44的長臂放大，推出體20的前進(突出)速度提高，而且由於前進·後退的行程較長，因此在其前進行程的前半部分脫離堆積的硬幣類10的重量的約束，將最下層的硬幣類10a迅速地推出，從柱體13的排出槽16僅向前排出1枚硬幣類10a，使之向傾斜路5落下，硬幣類10存留在硬幣接收部7中。
而且，在圖示的實施方式中，雖然在支撐板32的背面使柱塞43向下而配置螺線管電磁閥41，但是，也可以按照在支撐板32的下方的主體盒箱3的空間中使柱塞43向上的方式來配置。
作為本發明的效果，如前所述，由於在硬幣堆積箱2的支撐部的背面側，將作為執行元件的螺線管電磁閥41按照使其柱塞43沿上下方向動作的方式來配置，因此，與將包括了該柱塞43的動作距離的長度的較長的執行元件配置在與硬幣類10的排出方向平行的主體盒箱3的前後方向上的情況相比，可以縮短硬幣類的支付裝置的主體盒箱3的前後長度，從而可以使裝置緊湊化。另外，由於藉助支付機構4將柱塞43的上下動作變換為推出體20的前後方向的動作，因此構成也十分簡單，而且，由於利用支付機構4的連接片44的臂長度的設定，可以非常簡單地使推出體20的進退距離遠大於柱塞43的進退距離，因此可以使作為執行元件的螺線管電磁閥41小型化，從而可以同時實現緊湊化和製造成本的降低。
此外，通過在支付機構4上設置沿柱塞43突出的方向施加彈力的彈力機構(扭簧51)，就可以採用如下的單方動作型，即，當螺線管電磁閥41為ON時，僅使柱塞後退，在為OFF時，不對柱塞43施加強制力，因此，可以降低硬幣類支付裝置的製造成本，並且可以使之緊湊化。
根據本發明，當利用作為彈力機構的扭簧51對推出體20的頭端側向上施加彈力時，僅通過提高所述限制槽52的高度尺寸的精度，就可以很容易地按照僅將朝向前方的支撐片15上的最下層的1枚硬幣類10a推出的方式進行安裝推出體20的組裝操作，並且可以利用推出體20的進退移動正確地進行硬幣類10的逐枚支付。另外，利用作為基座體12的基部的導引機構的導引凸片53、推出體20的導引槽49、和使用作為彈力機構的扭簧51對推出體20的頭端側施加向上的彈力的構成，還能起到可靠地實現該推出體20的直線的進退移動的效果。
權利要求
1.一種硬幣類的支付裝置，在設置有支付機構的主體盒箱的前表面上，可以拆裝地設有能夠將硬幣類堆積收裝的硬幣堆積箱，並設有將利用配置在主體盒箱內的支付機構從所述硬幣堆積箱的下端排出的硬幣類向機外排出的傾斜路，其特徵是，在支撐所述硬幣堆積箱的裡面的主體盒箱的支撐板的裡面側，將所述支付機構的執行元件按照使其動作方向沿著所述支撐板的上下方向的方式配置，並使得用於將所述硬幣堆積箱的下端基部的硬幣類向所述傾斜路推出的推出體基本沿著所述硬幣堆積箱的下端基部突出移動。
2.根據權利要求1所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，所述執行元件由螺線管電磁閥構成，並配置為使得所述螺線管電磁閥的柱塞的動作方向基本沿著所述支撐板的上下方向。
3.根據權利要求2所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，所述支付機構由所述推出體、與所述螺線管電磁閥的柱塞連動連接的連接機構構成，所述推出體可以沿著形成於所述支撐板上的導引部前後移動，並且所述連接機構的中央部由水平支軸可以轉動地軸支撐。
4.根據權利要求2或3所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，在所述支付機構上，設有沿所述柱塞突出的方向施加彈力的彈力機構。
5.根據權利要求2或4所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，在所述硬幣堆積箱的下端基部，設有容許所述推出體突出移動的通路，並且具有限制所述推出體的高度位置的限制部。
6.根據權利要求5所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，所述彈力機構能夠施加將推出體向所述限制部推壓的彈力。
7.根據權利要求1至6中任意一項所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，在所述硬幣堆積箱上並列設有將硬幣類按硬幣類的幣種堆積的多個收裝柱，與所述收裝柱的各位置對應，並列配置有所述螺線管電磁閥及支付機構。
8.根據權利要求7所述的硬幣類的支付裝置，其特徵是，在所述主體盒箱內，在所述硬幣堆積箱的下端基部的附近，配置有用於檢測每個所述收裝柱的堆積硬幣類的有無的光反射型的傳感器。
全文摘要
一種硬幣類的支付裝置，在支撐硬幣堆積箱(2)的裡面的主體盒箱(3)的支撐板(32)的裡面側，將螺線管電磁閥(41)按照使其柱塞(43)的動作方向基本沿支撐板(32)的上下方向的方式配置，將被水平支軸(45)可轉動地支撐的連接片(44)的一端與柱塞(43)連接，將另一端與推出體(20)的基部連接，利用扭簧(51)使推出體(20)推壓硬幣堆積箱(2)的基座體(12)的限制槽(52)的上表面。利用螺線管電磁閥(41)的動作，推出體(20)沿著基座體(12)的一對朝向前方的支撐片(15)之間的通路(17)前進移動。這樣，就將由一對朝向前方的支撐片(15)支撐的最下層的硬幣類向配置於主體盒箱(3)的前部下方的傾斜路(5)推出，向機外排出。
文檔編號G07D1/00GK1685372SQ200380100030
公開日2005年10月19日 申請日期2003年12月12日 優先權日2003年12月12日
發明者水貝勝美 申請人:有限會社水貝總業