(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-04-12
(45)【発行日】2024-04-22
(54)【発明の名称】搬送機構
(51)【国際特許分類】
B65H 29/00 20060101AFI20240415BHJP
A63F 7/02 20060101ALI20240415BHJP
【FI】
B65H29/00
A63F7/02 352F
(21)【出願番号】P 2022087614
(22)【出願日】2022-05-30
【審査請求日】2023-06-02
(73)【特許権者】
【識別番号】000230858
【氏名又は名称】日本金銭機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085660
【氏名又は名称】鈴木 均
(74)【代理人】
【識別番号】100149892
【氏名又は名称】小川 弥生
(74)【代理人】
【識別番号】100185672
【氏名又は名称】池田 雅人
(72)【発明者】
【氏名】松下 茂徳
【審査官】松林 芳輝
(56)【参考文献】
【文献】特開2022-60767(JP,A)
【文献】特開2020-192241(JP,A)
【文献】特表2005-509172(JP,A)
【文献】実開平05-30031(JP,U)
【文献】特開昭56-95760(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2022/0297961(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2003/0089581(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B65H 5/22
B65H 29/00-29/10
B65H 29/24-29/30
B65H 29/34-29/51
A63F 7/02
B65G 51/02-51/04
B65G 54/00-54/62
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
移動体側磁性体を有し、移動経路を走行する移動体と、
搬送対象物を保持する保持部及び搬送体側磁性体を有し、該搬送体側磁性体と前記移動体側磁性体との間に作用する磁力による反発力を少なくとも利用して、前記移動経路に隣接して並行する搬送経路を前記移動体の走行に連動して搬送される搬送体と、
前記搬送経路の少なくとも一部に設けられた要補助区間と、
該要補助区間に沿った前記移動経路の区間に隣接して配置された補助力付与区間と、該補助力付与区間を走行する補助体と、を備えた搬送機構であって、
前記補助体は補助体側磁性体を備えると共に、該補助体側磁性体と前記移動体側磁性体との間に作用する磁力による反発力、又は/及び、吸着力を利用して、補助対象である前記移動体に補助的な走行力を付与することを特徴とする搬送機構。
【請求項2】
移動体側磁性体を有し、移動経路を走行する移動体と、
搬送対象物を保持する保持部及び搬送体側磁性体を有し、該搬送体側磁性体と前記移動体側磁性体との間に作用する磁力による反発力を少なくとも利用して、前記移動経路に隣接して並行する搬送経路を前記移動体の走行に連動して搬送される搬送体と、
前記搬送経路の少なくとも一部に設けられた要補助区間と、
該要補助区間に隣接して配置された補助力付与区間と、該補助力付与区間を走行する補助体とを備えた搬送機構であって、
前記搬送体は搬送補助磁性体を備えており、
前記補助体は補助体側磁性体を備えると共に、該補助体側磁性体と前記搬送補助磁性体との間に作用する磁力による反発力、又は/及び、吸着力を利用して、補助対象である前記搬送体に補助的な走行力を付与することを特徴とする搬送機構。
【請求項3】
前記補助力付与区間は所定方向に流体が流れる管体内に配置されており、
前記補助体は前記流体からのエネルギーを受けて前記補助力付与区間を走行することを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送機構。
【請求項4】
前記補助体は前記補助力付与区間を自力走行する駆動手段を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送機構。
【請求項5】
少なくとも一部が前記補助力付与区間の延在方向に沿って延びると共に、少なくとも前記補助力付与区間において前記補助体を保持する保持部材と、前記補助体を補助力付与区間において走行させるように前記保持部材を駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の搬送機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は搬送機構に関する。
【背景技術】
【0002】
パチンコ、パチスロ、スロットマシン等の各種遊技機を設置した遊技場においては、紙幣挿入口から投入された紙幣の金額に応じて遊技媒体であるパチンコ球やメダルを遊技客に貸し出すための遊技媒体払出装置が各遊技機に隣接して配置されている。また、遊技媒体払出装置が受け入れた紙幣を安全に且つ円滑に回収した上で金庫へと搬送するため、様々な紙幣搬送装置(島内紙幣搬送関連機器)が開発され、島設備として設置されている。
紙幣搬送装置の端部には、搬送されてきた紙幣を安全な管理のもとに金庫に収納、管理するための島端金庫ユニットが配置される。また、カジノのように大量の紙幣を扱う遊技施設においても関係者による不正防止の観点から回収した紙幣を人手を触れさせずに金庫へ搬送するシステムの開発が求められている。
【0003】
特許文献1には、空気流を利用して移動体を送風管内で走行させると共に、移動体の移動に連動させて磁力を利用して紙幣の搬送体を走行させる紙幣搬送装置が、遊技場の島設備に設置されるものとして開示されている。移動体及び搬送体を走行させるために、モータ、ギヤ、搬送ベルト等の機械的な駆動手段を必要としないため、搬送機構を構成する各部材の耐久性を向上させ、搬送装置のランニングコストを低減させることができる。
【0004】
特許文献2には、輸送管と、この輸送管内を摺動する磁石を有する移動体と、この移動体を移送させる送風機と、移動体の磁石と吸引する磁石を有し、輸送管の外側面を摺動する被輸送体とより成る移送装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2020-192241公報
【文献】特開昭47-44782号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
搬送経路中には、急勾配の区間等、搬送力が低下する区間、言い換えれば、大きな走行エネルギーを必要とする区間が存在する場合がある。
特許文献1には、移動体の速度をブロアの風量により制御できることから、当該区間を搬送する際には、ブロアの出力を上昇させることで、搬送対象を十分な速度で搬送することが可能である。
しかし、当該区間が搬送経路の一部に存在することを理由として高出力のブロアを採用すると、搬送装置全体として不要なコストアップを招きかねない。
また、特許文献2には、搬送力が低下した場合の解決方法については記載されていない。
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、大きな走行エネルギーを必要とする区間において、搬送力の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明は、移動体側磁性体を有し、移動経路を走行する移動体と、搬送対象物を保持する保持部及び搬送体側磁性体を有し、該搬送体側磁性体と前記移動体側磁性体との間に作用する磁力による反発力を少なくとも利用して、前記移動経路に隣接して並行する搬送経路を前記移動体の走行に連動して搬送される搬送体と、前記搬送経路の少なくとも一部に設けられた要補助区間と、該要補助区間に沿った前記移動経路の区間に隣接して配置された補助力付与区間と、該補助力付与区間を走行する補助体と、を備えた搬送機構であって、前記補助体は補助体側磁性体を備えると共に、該補助体側磁性体と前記移動体側磁性体との間に作用する磁力による反発力、又は/及び、吸着力を利用して、補助対象である前記移動体に補助的な走行力を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、大きな走行エネルギーを必要とする区間において、搬送力の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】複数の遊技機を含む島設備の概略構成を示す斜視図である。
【
図2】複数の遊技機を含む島設備の概略構成を示す平面図である。
【
図3】紙幣搬送システムの概略構成を示す模式図である。
【
図4】移動体と搬送体が磁力により反発する場合における、移動体とこれを含む送風管、及び搬送体とこれを含む搬送管の縦断面図である。
【
図5】(a)~(c)は、第1の本発明の一実施形態に係る送風管と送風制御ユニットとの関係を示す模式図である。
【
図6】搬送管と搬送体との関係を示した斜視図である。
【
図7】移動体と搬送体が磁力により吸着する場合における移動体と搬送体を含む送風管と搬送管の縦断面図である。
【
図8】移動体側磁石の各極を走行方向に向けて配置した場合における移動体と搬送体を含む送風管と搬送管の縦断面図である。
【
図9】送風制御ユニットの第一の変形例を示す図である。
【
図10】送風制御ユニットの第二の変形例を示す図である。
【
図11】第2の本発明の第一実施形態に係る搬送機構を示す模式図である。
【
図12】(a)、(b)は、磁石の配置例を示す模式図である。
【
図13】第2の本発明の第二実施形態に係る搬送機構を示す模式図である。
【
図14】(a)、(b)は、磁石の配置例を示す模式図である。
【
図15】(a)~(c)は、補助体の駆動例を説明する模式図である。
【
図16】補助体の他の構成及び駆動例を示す模式図である。
【
図17】補助体をリニア駆動する第一の例を示す模式図である。
【
図18】補助体をリニア駆動する第二の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を図面に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。また、以下の各実施形態に示す構成は、矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0011】
A.第1の本発明に係る紙葉搬送システム
以下に第1の本発明に係る紙葉搬送システムの基本的構成、及び動作について説明する。
紙葉搬送システムは、パチンコ、パチスロ等の各種遊技機を設置した遊技場における島設備に設置される。以下の実施形態では紙葉の一例として紙幣を中心に説明するが、金券、商品券等の有価証券、カード、その他、紙幣以外の紙葉(シート)にも本発明を適用することができる。
なお、特に図示説明しないが、本発明の紙葉搬送システムはカジノにおける紙幣搬送システム、紙幣搬送装置にも適用される。
【0012】
〔島設備の概略構成〕
図1は、複数の遊技機を含む島設備の概略構成を示す斜視図である。
各遊技機1は、島設備L(L1、L2…)に設置され、各島設備Lの対向する2つの側面に8台ずつ、合計16台の遊技機1が背中合わせに配置されている。なお、各島設備Lの間には、遊技者、又は遊技場の店員が通行する通路が設けられ、各通路には遊技機1毎に椅子(図示省略)が設けられる。
各島設備Lには、遊技機1毎に台間機2が設置される。台間機2は、投入された紙幣を受け入れる紙幣挿入口(紙幣投入部)、及び、投入された紙幣の金額に応じた個数のパチンコ球を払い出す遊技媒体払出装置等を備える。図示する島設備Lには、台間機2から挿入された紙幣を島設備Lの一端部に配置された金庫ユニット700に搬送する紙幣搬送システム10が設置されている。
【0013】
図2は、複数の遊技機を含む島設備の概略構成を示す平面図である。
島設備Lに設置された紙幣搬送システム10は、台間機2の紙幣挿入口から挿入された紙幣を内部に受け入れる受入ユニット(紙幣受入れ装置)600、島設備Lの長手方向(遊技機1の配列方向)に延在し、受入ユニット600が受け入れた紙幣を搬送する搬送管400、及び、搬送管400の一方端に配置される金庫ユニット700等を備える。
【0014】
〔紙幣搬送システムの概略構成〕
<全体概要>
図3は、紙幣搬送システムの概略構成を示す模式図である。第1の本発明の一実施形態に係る紙幣搬送システム(紙葉の搬送機構)10は、空気流と磁力を利用して紙幣を搬送する点に特徴がある。
紙幣搬送システム10は、気体の流路(気流路101)を形成する送風管100と、送風管100内を所定方向に流れる気流を受けて送風管100内を走行する(移動する)移動体200と、送風管100内を流れる気流を制御する送風制御ユニット300と、少なくとも一部が送風管100に沿って送風管100に隣接配置された搬送管400(搬送路401)と、紙幣(紙葉)を保持可能に構成されて搬送管400内を走行する(移動する)搬送体500と、を備える。搬送管400は、紙幣の搬送路401(紙幣(紙葉)搬送経路、搬送空間)を形成する。
移動体200は移動体側磁性体(移動体側磁石213)を備え、搬送体500は搬送体側磁性体(搬送体側磁石523)を備える。移動体側磁性体と搬送体側磁性体の少なくとも一方は磁石から構成される。
【0015】
また、紙幣搬送システム10は、外部から投入された紙幣を受け入れて搬送管400内の所定位置に待機させる受入ユニット600と、搬送体500により搬送されてきた紙幣を収容する紙幣収容部を備えた金庫ユニット700と、紙幣搬送システム10を構成する各部を制御する管理ユニット(制御手段)1000と、を備える。
本例においては、管理ユニット1000を収容した筐体1001内に、送風制御ユニット300と金庫ユニット700とが収容されている。
紙幣搬送システム10は、送風管100内を流れる気流によって送風管100内に配置した移動体200を送風管100の長手方向に進退移動させると共に、移動体200との間に作用する磁力によって搬送管400内に配置した搬送体500を送風管100の長手方向に沿って移動させる点に特徴がある。即ち、紙幣搬送システム10は、移動体側磁石213と搬送体側磁石523との間に作用する磁力に基づく吸着、及び/又は、反発により、気流を受けた移動体200の移動に連動して搬送体500を移動させる点に特徴がある。
【0016】
<各部の概要>
送風管100は、長手方向の少なくとも一部に移動体200が送風管100の長手方向に沿って走行する移動経路部分111を含む。移動経路部分111は搬送管400と並列に、且つ隣接して配置されている。
移動体200は、送風管100内を所定方向に流れる気流を受けて送風管100内を移動する。移動体200に搭載された移動体側磁石213は、搬送体500に対して磁力による反発作用、及び/又は、吸着作用を与える。移動体200は磁力により、自身の移動に連動させて搬送体500を移動させる。
送風制御ユニット300は、送風管100内に所定方向の気流を発生(生成)させると共に気流の流量、流速を変更可能なブロア(気流発生装置)310を備える。送風制御ユニット300は、送風管100内に第一方向(紙幣回収方向、矢印B方向)への気流と、第一方向とは逆方向である第二方向(搬送体戻し方向、矢印C方向)への気流を交互に発生させることで、送風管100内で移動体200を往復移動させる。
搬送管400は、紙幣及び搬送体500が移動する空間を形成する。
搬送体500は、搬送路401内の所定位置にて待機する紙幣を受け取って起立させた状態で保持し、搬送路401内を移動することによって紙幣を金庫ユニット700に向けて搬送する。搬送体500に搭載された搬送体側磁石523は、移動体200に備える移動体側磁石213から磁力による吸着作用、及び/又は、反発作用を受ける。搬送体500は、気流を受けた移動体200の移動に連動して搬送管400内を移動する。
【0017】
ここで、移動体200と搬送体500との間に吸着力のみを作用させる場合は、移動体200と搬送体500に搭載する磁性体の双方を磁石としてもよいし、一方を磁石とし他方を鉄等の磁性体としてもよい。移動体200と搬送体500との間に反発力のみを作用させる場合は、移動体200と搬送体500に搭載する磁性体の双方を磁石から構成する。
受入ユニット(紙幣受入れ装置)600は、台間機2の紙幣挿入口(紙幣挿入部)から挿入された紙幣を内部に受け入れて、紙幣を搬送路401内の所定位置に待機させる。受入ユニット600は、台間機2毎に設けられる。受入ユニット600は、搬送管400の長手方向に所定間隔を空けて複数個設置される。
金庫ユニット700は、搬送体500により搬送されてきた紙幣を収容する紙幣収容部や、紙幣収容部への紙幣の収容に関わる各部材を駆動する駆動機構等を備えている。
【0018】
管理ユニット(制御手段)1000は、紙幣搬送システム10を構成する各部の動作を制御する。管理ユニット1000は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備え、これらがバスを介して接続された一般的なコンピュータ装置を含んで構成される。CPUは、紙幣搬送システム10の全体を制御する演算装置である。ROMは、CPUが実行する制御プログラムやデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。RAMはCPUのワークエリアとして使用される揮発性のメモリである。CPUがROMに記憶された制御プログラムを読み出してRAMに展開して実行することにより、各種の機能が実現される。
【0019】
〔紙幣搬送システムの詳細構成〕
第1の本発明の実施形態に係る紙幣搬送システムの各部の詳細構成について説明する。
<送風管>
送風管について、
図3と
図4を参照しながら説明する。
図4は、移動体と搬送体が磁力により反発する場合における、移動体とこれを含む送風管、及び搬送体とこれを含む搬送管の縦断面図である。
図3に示す送風管100は、移動経路部分111を含む第一送風管110と、後述する切替弁325(
図5参照)を介して第一送風管110との間でエンドレス状の気流路101を形成する第二送風管120とを備える。
紙幣搬送システム10は磁力を利用して搬送体500を移動させるため、送風管100の移動経路部分111は移動体200の走行と磁力に基づく搬送体500の走行に影響を与えない構成を備える。移動経路部分111はその全体が非磁性体から構成されることが望ましいが、移動体200と搬送体500の走行に影響を与えない範囲で一部に磁性体を含んでもよい。
移動経路部分111は、移動経路部分111内に配置された移動体200と搬送管400内に配置された搬送体500との間に磁力を作用可能な構成(管の厚さ、管同士の離隔、或いは形状等)を備える。
【0020】
送風管100を搬送管400とは別個独立した構成とすることにより、送風管100内に気密的な流路を形成することができる。送風管100の外部への空気漏れによる移動体200の搬送力の低下を防止できる。また、空気流の発生に使用するブロアとして比較的安価且つ低出力のブロア310を採用でき、紙幣搬送システム10の低コスト化を実現する。仮に紙幣の搬送距離の増大に伴って送風管100が長尺化した場合であっても、送風管100内の空気流を確実に制御できる。また、移動体200を空気流により走行させるため、送風管100内にはギヤや搬送ベルト等の機械的な構成、配線や電気的な接点を配置する必要がなくなり、送風管100及び内部に配置される移動体200の耐久性が向上する。また、気密的に構成された気流路101には外部空気が流入しないため、外部空気中の塵埃等を巻き込むことがなく、気流路101内をクリーンに保つことができる。
【0021】
<移動体>
移動体200は空気圧を受けて送風管100内を移動可能な形状、構造であればよい。
図4に示すように、移動体200は複数の分割片210、210…がヒンジ部211によって移動体200の走行方向(送風管100の長手方向)に沿って順次結合された構成を有する。本例に示す各分割片210は同一の構成を有し、各分割片210は夫々移動体側磁石213を備える。
移動体200は、搬送体500に磁力を作用可能な位置・姿勢・及び形状にて配置された複数の移動体側磁石213を備える。本例において、移動体側磁石213は、移動体200の搬送管400寄りに配置されている。移動体200に備えられた複数の移動体側磁石213は移動体200の走行方向に互いに離間して配置されている。本例において各移動体側磁石213は、N極(一方の極)が搬送管400側(図中上側)に、S極(他方の極)が図中下側に向くように、分割片210に取り付けられている。
本例に示す移動体200は、3つの分割片210から構成されている。分割片210同士は、ヒンジ部211を中心として図中上下方向と紙面奥行き方向に所定の範囲内で角度変位可能に結合されている。このような構成とすることにより、移動体200は、送風管100が上下左右方向に湾曲した気流路101を形成する場合であっても、各分割片210が変位しながら送風管100内をスムーズに移動可能となる。
【0022】
<送風管と移動体との関係>
移動経路部分111の内面形状と移動体200の外面形状(構造)は、移動経路部分111の長手方向に沿って伸びる仮想軸を中心として、移動体200が移動経路部分111に対して相対回転しないように形成される。例えば、移動経路部分111の横断面形状(長手方向と直交する断面における形状)と、移動体200の分割片210の横断面形状は矩形状に構成される。上記構成を備えることによって、移動体側磁石213のN極(一方の極)が常に搬送管400側を向くように、移動経路部分111内における移動体200の姿勢を維持できる。
【0023】
<送風制御ユニット>
図5(a)~(c)は、第1の本発明の一実施形態に係る送風管と送風制御ユニットとの関係を示す模式図である。
本実施形態に係る送風制御ユニット300は、一定方向に流れる気流を発生させる単一のブロア310と、送風管100内の空気流の方向を制御する切替ユニット320(切替弁325)と、を備える。送風制御ユニット300は切替ユニット320によって、送風管100内の空気流の方向を第一の方向(紙幣回収方向、矢印B方向)、又はその反対方向である第二の方向(移動体戻し方向、矢印C方向)に切り替える点に特徴がある。
送風制御ユニット(空気流制御装置)300は、気流の排出方向を制御する切替ユニット(空気流切替ユニット)320と、切替ユニット320を介してエンドレス状の気流路を形成する第一循環配管330と、第一循環配管330の適所に配置されて第一循環配管内を一定方向に流れる気流を発生させるブロア310とを備える。
【0024】
切替ユニット320は、夫々外部配管と接続する4つの流路323(第一流路323a~第四流路323d:ポート)が形成されたケーシング321と、4つの流路323の合流部(交差部)に配置されて各流路323間の連通状態、及び/又は、連通時の開度を切り替える切替弁325とを有している。各流路323は、夫々外部配管である排気管331、吸気管333、第一送風管110、第二送風管120と連通・接続される。本例において各流路323は十字状(放射状)に配置されている。本例に示す切替弁325は、ボールバルブ等のロータリー式のバルブであり、切替弁325がケーシング321内で所定の角度だけ回転することによって、各流路323間の連通状態及び各流路323の開度が切り替えられる。
切替弁325は電動弁であり、モータによって駆動されて回転角度を制御される。モータには例えばステッピングモータを用いることができる。切替弁325は、例えば、管理ユニット1000が駆動パルスに基づきステッピングモータの回転角度を制御することによって所望の回転角度に制御される。もちろん、切替弁325を回転させる駆動手段及び切替弁325の回転角度の制御には他の方式を用いてもよい。例えば切替ユニット320に、切替弁325と連動して回転するロータリーエンコーダと、ロータリーエンコーダの回転角度を検知するセンサとを搭載し、管理ユニット1000が切替弁325の回転角度をフィードバック制御する構成としてもよい。
【0025】
第一循環配管330は、一端部(第一循環配管330の一端部330a)を切替ユニット320の第一流路323aに連通接続され、他端部をブロア310の排気口に連通接続された排気管331と、一端部をブロア310の吸気口に連通接続され、他端部(第一循環配管330の他端部330b)を切替ユニット320の第二流路323bに連通接続された吸気管333と、を備える。
送風管(第二循環配管)100は、一端部100aを切替ユニット320の第三流路323cに連通接続され、他端部100bを切替ユニット320の第四流路323dに連通接続されており、切替ユニット320を介してエンドレス状の気流路を形成する。送風管100は内部に配置した移動体200を気流により図中矢印B方向とC方向とに往復移動させる。
本例に係る送風管100は、移動体200の移動経路部分111を形成する第一送風管110と、第一送風管110と連通接続された第二送風管120とを備えている。第一送風管110が第三流路323cに連通接続され、第二送風管120が第四流路323dに連通接続されている。
【0026】
<<切替ユニットの動作:ニュートラル状態>>
図5(a)は、ニュートラル状態を示している。
切替弁325は第一流路323aと第二流路323bとを連通させるが、第一及び第二流路323a、323bと、第三及び第四流路323c、323dとを連通させないニュートラル姿勢にある。
このため、空気流は第一循環配管330内において矢印A(A1、A2)方向に循環し、送風管100内に気流は発生しない。従って、移動体200は送風管100内において停止した状態となる。
【0027】
<<切替ユニットの動作:第一の連通状態>>
図5(b)は、送風管100内に第一の方向(矢印B1、B2方向)に流れる気流を発生させる第一の状態を示している。この状態は、例えば、搬送体500が回収した紙幣を金庫ユニット700に搬送する紙幣の回収動作状態である。
切替弁325は、第一流路323aと第四流路323dを連通させ、第二流路323bと第三流路323cとを連通させる第一連通姿勢にある。このとき、第一流路323a及び第四流路323dは、第二流路323b及び第三流路323cとは連通しない。
空気は第一循環配管330と送風管100との間でエンドレス状に循環する。即ち、排気管331から排出されて第一流路323aに流入した空気(矢印A1方向)は切替弁325により第四流路323dから第二送風管120に流入する(矢印B1方向)。第一送風管110を矢印B2方向に流れて第三流路323cに流入した空気は、切替弁325により第二流路323bから吸気管333に流入して(矢印A2方向)ブロア310に戻り、再び排気管331から排出される。
【0028】
<<切替ユニットの動作:第二の連通状態>>
図5(c)は、送風管100内に第二の方向(矢印C1、C2方向)に流れる気流を発生させる第二の状態を示している。この状態は、例えば、搬送体500を金庫ユニット700側(管理ユニット1000側)から、搬送管400の遠位端側に戻すための戻し動作状態である。
切替弁325は、第一流路323aと第三流路323cとを連通させ、第二流路323bと第四流路323dを連通させる第二連通姿勢にある。このとき、第一流路323a及び第三流路323cは、第二流路323b及び第四流路323dとは連通しない。
空気は第一循環配管330と送風管100との間でエンドレス状に循環する。即ち、排気管331から排出されて第一流路323aに流入した空気(矢印A1方向)は切替弁325により第三流路323cから第一送風管110に流入する(矢印C1方向)。第二送風管を矢印C2方向に流れて第四流路323dに流入した空気は、切替弁325により第二流路323bから吸気管333に流入して(矢印A2方向)ブロア310に戻り、再び排気管331から排出される。
【0029】
<<切替ユニットの動作:まとめ>>
このように、切替ユニット320を介して2つのエンドレス状の配管(第一循環配管330と送風管100)を接続することにより、単一のブロア310により一定方向(矢印A方向)の気流を発生させつつ、切替弁325の姿勢を切り替えて、送風管100内に気流を発生させないニュートラル状態、送風管100内に第一の方向(矢印B方向)に流れる気流を発生させる第一の連通状態、送風管100内に第二の方向(矢印C方向)に流れる気流を発生させる第二の連通状態の3つの状態を切り替えることができる。
また、切替弁325が取る上記3姿勢の中間の姿勢では、上記3状態とは連通状態が変化する。即ち、本実施形態においてはケーシング321内における切替弁325の角度に応じて、各流路の連通関係と各流路の開度を調整することができるため、各流路の開度に応じた風量の気流を送風管100内に発生させることができる。即ち、送風管100内の風速に応じて移動体200の速度を可変させることができる。
ここで、移動体200の移動速度をブロア310の風量制御により調整することも可能である。例えばブロア310の風量は、ブロア310の羽根の回転速度をPWM(Pulse Width Modulation)制御によりを可変させることによって調整可能である。しかし、ブロア310の回転速度の可変応答性よりも切替弁325の回転応答性の方が高いため、移動体200の速度調整を迅速に行うためには、切替弁325の回転角度を調整する方が有利である。
【0030】
<搬送管>
搬送管(搬送経路)400について、
図4及び
図6を参照して説明する。
図6は、搬送管と搬送体との関係を示した斜視図である。
図6においては、搬送管400の内部を、一部露出させた状態を示している。
紙幣搬送システム10において搬送体500は磁力を利用して搬送されるため、搬送管400は磁力に基づく搬送体500の走行に影響を与えない材料から構成される。搬送管400はその全体が非磁性体から構成されることが望ましいが、搬送体500の走行に影響を与えない範囲で一部に磁性体を含んでもよい。
搬送管400は、移動経路部分111内に配置された移動体200と搬送管400内に配置された搬送体500との間に磁力を作用可能な構成(管の厚さ、管同士の離隔、或いは形状等)を備える。
【0031】
本例において、搬送管400は送風管100の上方に配置されているが、送風管100と搬送管400との位置関係についてはこれに限らない。搬送管400は送風管100の下方に配置されてもよいし、搬送管400を送風管100の側方に配置されてもよい。
なお、本例において搬送路401を構成する手段として搬送管400を例示したが、搬送路401を構成する手段は管状である必要はなく、搬送路401の一部、又は全部が外部に開放された構成としても、本発明を実施可能である。つまり、搬送管400はその内部に搬送路401としての長尺な空間を形成できればどのような形態であってもよい。
【0032】
<搬送体>
図4及び
図6に示すように、搬送体500は、搬送路401内において送風管100寄りの位置に配置されて、移動体200からの磁力を受ける搬送ベース510と、搬送ベース510の送風管100とは反対側に設けられた紙幣回収保持部540とを備える。
【0033】
<<搬送ベース>>
搬送ベース510は、複数の分割片520、520…が、ヒンジ部521によって搬送体500の走行方向(搬送管400の長手方向)に沿って順次結合された構成を有する。本例に示す各分割片520は夫々搬送体側磁石523を備えている。
搬送ベース510は、移動体200から磁力の作用を受けることが可能な位置・姿勢・及び形状にて配置された複数の搬送体側磁石523を備える。本例において、搬送体側磁石523は、搬送ベース510の送風管100寄りに配置されている。搬送ベース510に備えられた、複数の搬送体側磁石523は搬送体500の走行方向に互いに離間して配置されている。本例において各搬送体側磁石523は、N極(一方の極)が送風管100側(図中下側)を向き、S極(他方の極)が図中上側に向くように、分割片520に取り付けられている。搬送ベース510は、移動体200から磁力による反発力を受けて搬送管400内で磁気浮上する。
本例に示す搬送ベース510は4つの分割片520から構成されている。分割片520同士は、ヒンジ部521を中心として図中上下方向と紙面奥行き方向に所定の範囲内で角度変位可能に結合されている。このような構成とすることにより、搬送体500は、搬送管400が上下左右方向に湾曲した搬送路401を形成する場合であっても、搬送管400内をスムーズに移動可能となる。
【0034】
<<紙幣回収保持部>>
紙幣回収保持部540は、搬送ベース510上に配置されている。紙幣回収保持部540は、搬送管400の長手方向の島端側(金庫ユニット700に対して遠位端側)の端部に、送風管100から離間する方向に起立した支柱部材541と、支柱部材541から幅方向に突出する回収部材(回収爪)544を備える。支柱部材541は、搬送ベース510の幅方向の中間部から上方に突出している。
紙幣回収保持部540は、紙幣Pを、紙幣Pの長手方向が搬送管400の長手方向に沿うように、且つ起立した姿勢で保持する。紙幣Pの一方の長辺(
図6中、下側に位置する長辺)は搬送ベース510によって支持される。紙幣の後端縁(一方の短辺)は支柱部材541、又は回収部材544によって支持される。
【0035】
<搬送管と搬送体の関係>
搬送管400は、その内部に、送風管100寄りに配置されたベース搬送路402と、送風管100とは反対の側に配置された紙幣搬送路403とを備える。ベース搬送路402は搬送体500の搬送ベース510が走行する横長の空間であり、紙幣搬送路403は搬送体500の紙幣回収保持部540、及び紙幣回収保持部540に保持された紙幣が走行する縦長の空間である。
本例に示す搬送体500は、移動体200から磁力による反発力を受けて走行するため、ベース搬送路402と搬送ベース510は、搬送ベース510のベース搬送路402からの離脱(紙幣搬送路403側への移動)を禁止し、搬送ベース510の位置を移動体200から磁力の作用を受けられる位置に維持するように構成されている。
ベース搬送路402の内面形状と搬送ベース510外面形状は、ベース搬送路402の長手方向に沿って伸びる仮想軸を中心として、搬送ベース510がベース搬送路402に対して相対回転しないように形成される。例えば、ベース搬送路402の横断面形状と、搬送ベース510の横断面形状は矩形状に構成される。上記構成を備えることによって、搬送体側磁石523のN極(一方の極)が常に送風管100側を向くように、ベース搬送路402内における移動体200の姿勢が維持される。
【0036】
<移動体と搬送体との関係>
移動体側磁性体と搬送体側磁性体との関係について説明する。
<<反発のみ>>
図4に示すように、移動体200と搬送体500の双方に互いに反発する向きに1個以上の磁石を配置して、移動体200と搬送体500との間に反発力のみを作用させてもよい。移動体200と搬送体500との間に反発力のみを作用させる場合は、移動体200と搬送体500の少なくとも一方には、走行方向に所定の間隔を空けて複数個の磁石を配置することが望ましい。移動体200と搬送体500の少なくとも一方に、走行方向に複数個の磁石を配置することによって、搬送体500が移動体200から反発力を受けて走行する際に、移動体側磁石213と搬送体側磁石523とが互い違いに配列される。即ち、搬送体500が走行する際に、搬送体500は移動体200に対して相対的に位置決めされる。この場合、特に、移動体200と搬送体500に備える磁石の個数を1個違いにするのが好適である。言い換えれば、nを自然数とした場合、移動体200と搬送体500の一方にn個の磁石を配置し、他方にn+1個の磁石を配置するのが好適である。
搬送管400を送風管100の上方に配置して、搬送体500と移動体200との間に反発力を作用させる場合、搬送体500が搬送管400内で浮上するので、搬送体500が搬送管400に接触しにくくなる。従って、搬送管400との摩擦による搬送体500の搬送力の低下を防止し、搬送体500を円滑に移動させることが可能となる。また、搬送体500と搬送管400との接触が抑制されるため、各部材の接触による微細なダスト(粉塵)の発生を防止できる。
なお、移動体200と搬送体500との間に反発力を作用させる場合は、移動体200と搬送体500に備える磁石の個数を増大させることによって、搬送力を向上させることができる。
【0037】
<<吸着のみ>>
図7は、移動体と搬送体が磁力により吸着する場合における移動体と搬送体を含む送風管と搬送管の縦断面図である。
図示する例では、移動体側磁石213と搬送体側磁石523が互いに吸着する姿勢で移動体200と搬送体500に取り付けられている。移動体側磁石213と搬送体側磁石523の長手方向位置は、送風管100と搬送管400の壁を介して整合するため、移動体200に対する搬送体500の位置決めが容易となる。
移動体200と搬送体500との間に磁力に基づく吸着力のみを作用させる場合は、移動体200と搬送体500に搭載する磁性体の少なくとも一方が磁石であればよい。例えば、搬送体500と移動体200の一方に磁石を配置し、他方には磁石に吸着する磁石以外の磁性体(例:鉄板)を配置してもよい。
移動体200と搬送体500との間に磁力に基づく吸着力のみを作用させる場合は、搬送体500と移動体200に少なくとも1組の磁性体(例:磁石と磁石の組、又は磁石と鉄板の組)を配置すれば足りる。
【0038】
<<反発と吸着>>
移動体200と搬送体500との間には、反発力と吸着力の双方を作用させてもよい。即ち、移動体200と搬送体500には、互いに反発力を作用させる磁石の組と、互いに吸着力を作用させる磁石の組とが混在していてもよい。反発力と吸着力の双方を作用させる例については、
図8に基づき後述する。
【0039】
<<磁石の向き>>
上記実施形態においては、磁石の各極を上下方向(送風管100と搬送管400の積層方向)に向けて配置しているが、磁石の各極を走行方向に向けて(例えば金庫ユニット側にN極、島端側/遠位端側にS極を向けて)配置してもよい。また、磁石の各極を走行方向に対して斜めに傾けて配置してもよい。磁石の向きに応じて磁力の作用を適宜調整可能となる。
【0040】
<<磁石の向き:縦型配置>>
図8は、移動体側磁石の各極を走行方向に向けて配置した場合における移動体と搬送体を含む送風管と搬送管の縦断面図である。
図示する例では、移動体側磁石213は、N極(一方の極)が金庫ユニット側(図中左側)に、S極(他方の極)が遠位端側(図中右側)に向くように、分割片210に取り付けられている。また、搬送体側磁石523は、N極が送風管100側に、S極が図中上方を向くように分割片520に取り付けられている。
移動体側磁石213の金庫ユニット側の面(N極)は搬送体側磁石523(N極)と反発し、移動体側磁石213の遠位端側の面(S極)は搬送体側磁石523(N極)と吸着するため、移動体200と搬送体500との間に反発力と吸着力の双方を作用させることができる。
【0041】
〔送風制御に係る変形実施形態1〕
図9は、送風制御ユニットの第一の変形例を示す図である。
送風制御ユニット300Bは、送風管100の一端部100aに排気口を接続されたブロア310aと、送風管100の他端部100bに排気口を接続されたブロア310bと、両ブロア310a、310bの吸気口同士を接続する接続配管340とを備えた構成であってもよい。送風管100(第一送風管110、第二送風管120)は、2台のブロア310a、310bと接続配管340とを介してエンドレス状に構成される。
ブロア310a、310bのオンオフ及び風量は、管理ユニット1000により制御される。
【0042】
送風管100内に第一の方向(矢印B方向)に流れる気流を発生させる場合(第一の状態、紙幣の回収動作状態)は、一方のブロア310bをオンにして気流を発生させ、他方のブロア310aをオフにする。送風管100内を流れた空気は、ブロア310aの排気口に流入してブロア310aの吸気口から排出される。空気は更に接続配管340を通ってブロア310bの吸気口に戻り、ブロア310bの排気口から排出される。
送風管100内に第二の方向(矢印C方向)に流れる気流を発生させる場合(第二の状態、搬送体戻し状態)は、一方のブロア310bをオフにし、他方のブロア310aをオンにして気流を発生させればよい。
【0043】
このように、2台のブロアを用いても、送風管100内に第一の方向の空気流と第二の方向の空気流とを発生させることができる。
本例においては、2台のブロア310a、310bの吸気口同士を接続配管340により接続しているため、気密的に構成された気流路101内で空気を効率的に循環させることができる。
【0044】
〔送風制御に係る変形実施形態2〕
図10は、送風制御ユニットの第二の変形例を示す図である。
送風制御ユニット300Cは、送風管100の一端部100aと他端部100bとに夫々ブロア310a、310bを備える構成であってもよい。ブロア310a、310bのオンオフ及び風量は、管理ユニット1000により制御される。
送風管100内に第一の方向(矢印B方向)に流れる気流を発生させる場合(第一の状態、紙幣の回収動作状態)は、一方のブロア310bをオンにして気流を発生させ、他方のブロア310aをオフにする。ブロア310bは吸気口から外部エアを内部に取り込んで送出することで、送風管100内に矢印B方向の気流を発生させる。また、この気流はブロア310aの排気口からブロア310a内に取り込まれて吸気口から排出される。
送風管100内に第二の方向(矢印C方向)に流れる気流を発生させる場合(第二の状態、搬送体戻し状態)は、一方のブロア310bをオフにして、他方のブロア310aをオンにして気流を発生させればよい。
本例においては、気流路101を循環路とするための配管が不要となるため、構成が簡略化される。
【0045】
B.第2の本発明に係る移動補助機構
以下、第2の本発明として、紙葉搬送システムに適用可能な移動補助機構の基本的構成、及びその動作について説明する。
〔第一実施形態〕
図11は、第2の本発明の第一実施形態に係る搬送機構を示す模式図である。本実施形態に係る搬送機構は、移動体を介して搬送体の搬送力を間接的に補助する補助体を備える点に特徴がある。
本実施形態に係る紙幣搬送システム10(搬送機構)において、搬送路401は、その少なくとも一部に要補助区間410を備える。紙幣搬送システム10は、要補助区間410に沿った気流路101の区間に隣接(又は近接)して並行に配置された補助力付与区間803を有する補助経路801と、補助経路801を走行する補助体900とを備える。
【0046】
補助経路801は、補助体900が走行する道筋である。補助経路801は、気流路101に対して搬送路401とは反対の側に配置されている。
補助経路801は、管状部材の中空部内に密閉的(気密的)に又は半密閉的に構成されてもよい。補助経路801は、ベルトやレール等によって開放的に構成されてもよいし、半筒状の部材等によって一部が包囲された構成を備えてもよい。図示する紙幣搬送システム10は、送風管100に沿って送風管100に隣接配置された補助管800を備えており、補助管800の中空部内を補助経路801とした例である。
【0047】
補助体900は、移動体側磁石213と反発する向きで配置された補助体側磁石901(補助体側磁性体)を備える。補助体900は、補助体側磁石901と移動体側磁石213との間に作用する磁力による反発力を利用して、直接的な補助対象である移動体200に補助的な走行力を付与する。
即ち、補助体900が備える補助体側磁石901の向き、配置箇所、及び磁力の強さと、補助対象である移動体200が備える移動体側磁石213の向き、配置箇所、及び磁力の強さは、補助力付与区間803を走行する補助体900が移動体200に対して必要な磁力を作用させ得るように設定されている。補助体900は、移動体200を介して搬送体500の搬送力を間接的に補助する。
【0048】
<要補助区間>
要補助区間410は、搬送対象を円滑に搬送するために、搬送体500に対して直接的に又は移動体200を介して間接的に、搬送力を補助的に付与するように設定された区間である。なお、以降の説明においては、要補助区間410と並走する気流路101の区間及び補助経路801の区間についても、便宜上、要補助区間410の語を用いる場合がある。
【0049】
例えば要補助区間410は、特定の向き(図中矢印D1方向)に搬送体500が走行する場合に、搬送体500の走行力が低下する部分を含む区間である。搬送体500の走行力が低下する部分としては、比較的急勾配の上り坂部分や、上り方向への鉛直路部分等を例示できる。
補助力付与区間803は、要補助区間410の長手方向の全域において、要補助区間410に隣接する気流路101の区間と並走する区間である。補助体900は、補助力付与区間803を矢印D1方向に走行して、移動体200の走行力を直接的に補助する。本実施形態において、補助力付与区間803が並走する気流路101の区間は、移動体200が補助体900から直接的に補助的な走行力を付与される被補助区間である。
補助力付与区間803と気流路101中の被補助区間との距離及び位置関係は、補助力付与区間803を走行する補助体900が、補助対象である移動体200に対して磁力を作用させ得るように設定されている。
【0050】
紙幣搬送ユニット10は気流路101の適所に、移動体200の走行位置及び速度を検知するセンサを備える。管理ユニット1000(
図3参照)は、センサからの検知出力に基づいて、移動体200が要補助区間410に進入するタイミングに合わせて、補助体900を所定の速度で走行させるように制御して、移動体200の走行力を補助体900に補助させる。
【0051】
<磁石配置例>
図12(a)、(b)は、磁石の配置例を示す模式図である。
本図には、搬送体500が移動体200との間に働く反発力により搬送されると共に、移動体200が補助体900との間に働く反発力により走行力を補助される場合の例を示す。この構成では、移動体側磁石213の磁力を利用して移動体の走行力を補助するため、「A.第1の本発明に係る紙葉搬送システム」を構成する移動体200に対して新規な構成を追加する必要がない。
補助体900は、複数の補助体側磁石901,901…が走行方向に配列された構成を備えてもよい。
【0052】
〔第二実施形態〕
図13は、第2の本発明の第二実施形態に係る搬送機構を示す模式図である。本実施形態に係る搬送機構は、搬送体の搬送力を直接的に補助する補助体を備える点に特徴がある。なお、第一実施形態と同様の構成には同一の符号を付して適宜その説明を省略する。
【0053】
本実施形態に係る紙幣搬送システム10は、要補助区間410に隣接して並行に配置された補助力付与区間803を有する補助経路801と、補助経路801を走行する補助体900とを備える。補助力付与区間803は、要補助区間410の長手方向の全域において、要補助区間410と並走する区間である。補助経路801は、搬送路401に対して気流路101とは反対の側に配置されている。図示する紙幣搬送システム10は、補助管800の中空部内を補助経路801とした例であり、搬送管400に沿って搬送管400に隣接配置された補助管800を備える。
【0054】
搬送体500は、補助管800寄りの適所に搬送補助磁石(搬送補助磁性体)525を備える。
補助体900は、搬送補助磁石525と反発する向きで配置された補助体側磁石901(補助体側磁性体)を備える。補助体900は、補助体側磁石901と搬送補助磁石525との間に作用する磁力による反発力を利用して、搬送体500に対して補助的な走行力を直接に付与する。搬送体500は、移動体200と補助体900とから、搬送力を受けて走行する。本実施形態において、要補助区間410は、補助対象である搬送体500が補助体900から直接的に補助的な走行力を付与される被補助区間である。
【0055】
<磁石配置例>
図14(a)、(b)は、磁石の配置例を示す模式図である。
本図には、搬送体500が移動体200との間に働く反発力により搬送されると共に、搬送体500が補助体900との間に働く反発力により走行力を補助される場合の例を示す。本例によっても、搬送体500の走行力を補助できる。
【0056】
〔第三実施形態~補助体の駆動方式〕
第一及び第二実施形態においては、補助体900が補助経路801を走行する。以下、第一及び第二実施形態に適用可能な補助体900を走行させる各種の方式について説明する。なお、以下においては、補助体900が直接的に走行力を補助する対象(移動体200又は搬送体500)を特に区別することなく「補助対象」と言う場合がある。
【0057】
<往復駆動例>
補助体900が往復駆動される場合、補助体900は、少なくとも補助力付与区間803を往復する。
図11に示す例において、補助体900は、始端410a寄りの補助力付与区間803外に設定された待機位置801aから、終端410b寄りの補助力付与区間803外に設定された停止位置801bまでの区間を往復する。
管理ユニット1000は、補助対象の走行位置及び走行速度に応じて所定のタイミングにて、補助体900を待機位置801aからD1方向に走行させて、補助対象の走行を補助させる。
管理ユニット1000は、補助対象が要補助区間410を走行していないタイミングで、補助体900を停止位置801bからD2方向に走行させて待機位置801aに戻すことができる。
【0058】
<<空気流>>
補助体900は移動体200と同様に空気流を駆動力として補助経路801を走行する手段であってもよい。
即ち、補助管800及び補助管800内に空気流を発生させるブロアは、第1の本発明(
図3、5、9、10)に示された送風管100及びブロア310,310a,310bと同様の構成を備えることができる。
この場合、送風管100と補助管800は、互いに空気が流出入しないように独立して構成されると共に、送風管100用のブロアとは別に、補助管800用のブロアを備えることが望ましい。これにより、補助体900を力強く走行させることができ、補助対象に対して補助的な走行力を強力に付与できる。
空気流を利用して補助体900を走行させる場合、補助体900は移動体200と同様に、1つ又は複数の分割片210を備えた構成とできる。
【0059】
<<自走式>>
補助体900は、補助経路801を自力で走行する手段であってもよい。即ち、補助体900は、充電池等の電力源、電力源からの電力を受けて駆動するモータ、及びモータにより回転する車輪等を備えることができる。
この場合、補助経路801を形成する補助管800は気密的に構成される必要がない。
【0060】
<<ベルト駆動>>
図15(a)~(c)は、補助体の駆動例を説明する模式図である。
補助体900を駆動する駆動機構910は、少なくとも一部が補助力付与区間803の延在方向(図中左右方向)に沿って延びると共に、少なくとも補助力付与区間803において補助体900を保持する走行ベルト(保持部材)911と、補助体900を補助力付与区間803において走行させるように走行ベルト911を駆動する駆動ローラ(駆動手段)913と、を備えることができる。
【0061】
走行ベルト911は無端状であり、外周側に補助体900が装着されている。走行ベルト911は、走行ベルト911の内周側に配置された駆動ローラ913及び従動ローラ917,917に掛け渡されている。駆動ローラ913と従動ローラ917,917は走行ベルト911を張架する張架ローラである。駆動ローラ913は、モータ(駆動手段)915により正逆方向に回転駆動される。
補助力付与区間803は従動ローラ917,917間に設定される。言い換えれば、補助力付与区間803は駆動ローラ913と従動ローラ917との間には設定されない。
走行ベルト911は、駆動ローラ913が実線矢印にて示す正方向又は破線矢印にて示す逆方向に回転することにより、補助体900を補助力付与区間803において、矢印D1方向(第一補助方向)又は、矢印D1方向とは反対の矢印D2方向(第二補助方向)に走行させる。
【0062】
駆動機構910は、走行ベルト911を外周面から内周側に押圧するアイドルローラ919,919を備える。アイドルローラ919,919は、走行ベルト911の走行方向を基準として、駆動ローラ913の直上流と直下流に配置されている。駆動機構910は、走行ベルト911をセンタドライブ方式で駆動する。アイドルローラ919,919は、走行ベルト911に所定のテンションを付与する。アイドルローラ919,919は、駆動ローラ913及び従動ローラ917,917に対する走行ベルト911の巻き付け角度を大きくする。アイドルローラ919,919は、駆動ローラ913が走行ベルト911に対して駆動力を円滑に伝達することを助ける。アイドルローラ919,919は、走行ベルト911が走行する際に、従動ローラ917,917がより円滑に回転することを可能にする。
【0063】
駆動機構910は、補助体900が待機位置801aに到達したことを検知する第一検知センサ921Aと、補助体900が停止位置801bに到達したことを検知する第二検知センサ921Bとを備える。
【0064】
管理ユニット1000(
図3参照)は、
図15(b)に示すように、補助対象が補助力付与区間803と並走する被補助区間に進入するタイミングに合わせてモータ915(駆動ローラ913)を正方向に所定の速度で回転させるように制御する。管理ユニット1000は、待機位置801aにて停止する補助体900を矢印D1方向に所定の速度で走行させる。これにより、補助体900は補助力付与区間803において補助対象の走行を補助する。また、管理ユニット1000は、補助体900が停止位置801bに到達したことを第二検知センサ921Bが検知した場合に、モータ915を停止させるように制御する。
【0065】
管理ユニット1000は、
図15(c)に示すように、補助対象が補助力付与区間803と並走する被補助区間を走行していないタイミングで、モータ915(駆動ローラ913)を逆方向に所定の速度で回転させるように制御する。管理ユニット1000は、補助体900を矢印D2方向に所定の速度で走行させる。また、管理ユニット1000は、補助体900が待機位置801aに到達したことを第一検知センサ921Aが検知した場合に、モータ915を停止させるように制御する。
【0066】
走行ベルト911を用いて補助体900を駆動する本例においては、補助経路801を気密的にする必要がないため、構成をシンプルにできる。
補助経路801が湾曲している場合は、走行ベルト911が補助経路801の湾曲形状に応じて湾曲するように、適宜の位置に各ローラを配置するか、又は複数の駆動機構を配置することにより、湾曲した補助経路801に沿って補助体900を走行させるようにする。無端状の走行ベルト911は可撓性を有するため、補助経路801の湾曲形状に従って湾曲させることが可能である。
【0067】
図示する走行ベルト911は平ベルトであるが、走行ベルト911としてVベルトや歯付ベルト等を用いてもよい。
走行ベルト911は、補助体900を保持することができ、且つ、補助体900を補助力付与区間803で往復移動させることができればよい。従って、走行ベルトは有端状の部材でもよい。走行ベルトは、補助体900を矢印D1方向に牽引する第一の走行ベルトと、補助体900を矢印D2方向に牽引する第二の走行ベルトと、に分割されていてもよい。補助体900を保持し、補助体900をD1,D2方向に走行させる保持部材としては、ベルトの代わりにワイヤ等の線状材やチェーン等を使用してもよい。なお、保持部材を駆動する駆動手段は、保持部材の形態に応じて適宜に選定される。
【0068】
更に駆動機構910は、第一及び第二検知センサ921A,921Bの代わりに駆動ローラ913の回転量(回転数、回転角度、或いは回転位置)を検知するロータリーエンコーダを備えてもよい。この場合、管理ユニット1000(
図3参照)は、ロータリーエンコーダからの検知出力に基づいて、補助体900が待機位置801a又は停止位置801bに到達したことを判定することができる。
【0069】
<循環駆動例>
図16は、補助体の他の構成及び駆動例を示す模式図である。
補助体900は、所定の経路を少なくとも一定方向に(矢印D1方向に)循環走行する無端状の歯付ベルト(循環走行部材)931と、歯付ベルト931の走行方向に沿って歯付ベルト931に所定の間隔で保持された複数の補助体側磁性体901,901…と、を備える。歯付ベルト931の走行経路は補助力付与区間803を含む無端状の補助経路801であり、補助体側磁性体901,901…は、補助経路801の全体を循環する。
補助体900を駆動する駆動機構は、歯付ベルト931の各リブ(各歯)と噛合して駆動力を伝達する駆動ギヤ933と、駆動ギヤ933を回転駆動するモータ935とを含み、構成される。駆動機構は、必要に応じて歯付ベルト931の各リブと噛合する従動ギヤ937を駆動ギヤ933とは異なる部位に備える。
なお、循環走行部材としては、歯付きベルト以外にも、チェーンや、Vベルト(摩擦伝動ベルトの一例)等を採用できる。この場合、循環走行部材に駆動力を伝達する手段として、チェーンと噛合するスプロケットや、Vベルトが巻き掛けられるプーリ等を備えることができる。
本図において補助体900は、気流路101に対して搬送路401とは反対の側に配置されている。各補助体側磁性体901,901…は、補助力付与区間803において、気流路101に沿って走行して、移動体200の走行を直接に補助する。
【0070】
本例においては補助体900を無端状に構成したので、移動体200の走行位置に対する補助体900の高精度な駆動開始タイミング制御は不要である。即ち、移動体200が要補助区間410に進入する前の段階から補助体900を走行させればよい。補助体900の走行速度は、要補助区間410を走行する移動体200の速度に応じて決定される。本例によれば補助体900の駆動タイミングや走行速度等の制御が容易となる。
本例においては、補助体を停止位置から待機位置に戻す必要がなく、任意のタイミングで停止させれば足りる。
【0071】
図16には、補助体900が移動体200の走行を直接的に補助する例を示したが、補助体900が搬送体500の走行を直接的に補助してもよい。即ち、補助体900を搬送路401に対して気流路101とは反対の側に配置してもよい。
【0072】
<減速手段としての適用>
図11に示すように、例えば、要補助区間410がD1方向に急勾配の上り坂である場合、要補助区間410はD2方向には急勾配の下り坂となる。このため、補助対象が矢印D2方向に走行する場合は重力の影響で補助対象の速度が高速化しやすくなる。
補助対象が要補助区間をD2方向に走行する場合に、補助体900が補助力付与区間803を補助対象の走行速度よりも相対的に低速度で走行すれば、補助体900は補助対象の速度を減速させる減速手段として機能しうる。
相対的に低速度で走行する場合には、補助体900がD2方向に走行する場合と、補助体900が停止している場合と、補助体900がD1方向に走行する場合を含む。補助体900の絶対的な走行速度(及び走行方向)は、補助対象が被補助区間に進入する速度等、補助対象に作用させるべき減速効果に応じて適宜に設定される。補助体900が複数の補助体側磁石901を備える場合は、補助体900を停止させるか、補助体900をD1方向に走行させる何れの場合でも、補助力付与区間803の全域において補助対象に減速力を付与できる。
【0073】
〔第四実施形態〕
上記実施形態においては、補助体自体を走行させることによって、補助対象の走行を補助するものであったが、補助体自体を走行させない構成であってもよい。
図17(a)~(c)は、補助体をリニア駆動する第一の例を示す模式図である。本例は、リニア同期駆動方式を利用して、補助対象の走行を補助する例である。以下、補助対象を移動体とする例に基づき説明する。
【0074】
図示する紙幣搬送システム10は、要補助区間410に沿った送風管100の区間(被補助区間)に隣接して固定的に配置された補助体900を備える。補助体900は、送風管100に沿って移動体200の走行方向に順次配列された複数の一次側コイル940a~940d…(電磁石)を備える。紙幣搬送システム10は一次側コイル940a~940d…を駆動制御する管理ユニット1000(
図3参照)を備えており、補助体900と管理ユニット1000はリニア駆動手段を構成する。
補助体900は、移動体200を介して搬送体500の走行を間接的に補助する手段であり、送風管100に対して搬送管400とは反対の側に配置されている。両移動体側磁石213,213は、補助体900側に一方の極(図ではS極)が対向するように配置されている。
各一次側コイル940a~940d…は、移動体側磁石213,213に対して反発する向きの磁力を発生させる。
【0075】
管理ユニット1000は、被補助区間を走行する移動体200の位置に応じて各一次側コイル940a~940d…を順次オンオフする制御を実行する。即ち、管理ユニット1000は、移動体200が
図17(a)に示す位置を矢印D方向に走行する場合には、一次側コイル940bをオンにして他の一次側コイルをオフにする。管理ユニット1000は、移動体200が
図17(b)に示す位置を矢印D方向に走行する場合には、一次側コイル940cをオンにして他の一次側コイルをオフにする。管理ユニット1000は、移動体200が
図17(c)に示す位置を矢印D方向に走行する場合には、一次側コイル940dをオンにして他の一次側コイルをオフにする。
【0076】
管理ユニット1000は、各一次側コイル940a~940d…をオンオフするタイミングを、被補助区間へ進入する移動体200の速度に基づいて決定することができる。
或いは、各一次側コイル940a~940d…の間に、移動体側磁石213,213が発生させる磁気を検知する磁気センサを配置しておき、管理ユニット1000は各磁気センサの検知出力に基づいて、各一次側コイル940a~940d…をオンオフするタイミングを決定してもよい。
管理ユニット1000は移動体200の走行位置及びその速度に同期させて、各一次側コイル940a~940d…を駆動する。
【0077】
移動体200の走行位置に応じて一次側コイル940a~940d…を順次駆動することで、移動体200の走行力を補助できる。即ち、駆動する一次側コイル940a~940d…を移動体200の速度に応じた速度で順次移動させる。
【0078】
移動体200が矢印D2方向に走行する場合、各一次側コイル940a~940d…に駆動用の電力は供給されない。しかし、各一次側コイル940a~940d…には、移動体側磁石213,213が発生させる磁界を妨げる方向に誘導電流が流れるため、補助体900は移動体200を減速させる減速手段として機能する。
【0079】
なお、移動体側磁石213、又は/及び、移動補助磁石215の極が、走行方向に交互に配置されていてもよい。即ち、移動体200が備える磁石の極が、走行方向に沿って交互に並ぶように(N極、S極、N極…のように)補助体900に対向して配置されていてもよい。この場合にも、補助体900は移動体200の走行を補助可能であり、また移動体200を減速させる減速手段として機能することも可能である。
【0080】
なお、補助体900が搬送体500の走行を直接的に補助する構成としてもよい。
【0081】
〔第五実施形態〕
図18は、補助体をリニア駆動する第二の例を示す模式図である。本例においては、リニア誘導駆動方式を利用して、搬送体の走行を補助する点に特徴がある。
図示する紙幣搬送システム10は、要補助区間410(被補助区間)において搬送管400に隣接して固定的に配置された補助体900を備える。補助体900は、搬送管400に沿って移動体200の走行方向に順次配列された複数の一次側コイル940a~940c…(電磁石)を備える。
紙幣搬送システム10は一次側コイル940a~940c…を駆動制御する管理ユニット1000(
図3参照)を備えており、補助体900と管理ユニット1000はリニア駆動手段を構成する。
補助体900は、搬送体500の走行を直接的に補助する手段であり、搬送管400に対して送風管100とは反対の側に配置されている。
一次側コイル940a~940cは、夫々U相、V相、W相のコイルである。補助体900は、U相、V相、W相の3個のコイルを一組として、各コイルが走行方向に沿って重ならないように並べられた構成を有する。
本例に示す搬送体500は、非磁性の搬送補助導体527を備える。搬送補助導体527は、一次側コイル940a~940c…に対する二次側導体である。
【0082】
管理ユニット1000は、要補助区間410を走行する移動体200の速度に応じた周波数の交流電力を各一次側コイル940a~940c…に供給する。一次側コイル940a~940c…に進行磁界を発生させることで、搬送補助導体527に渦電流に基づく推力を発生させて、搬送体500の走行力を補助する。
なお、非磁性の二次側導体を移動体200に配置し、送風管100に隣接して配置した補助体900によって移動体200をリニア誘導駆動方式により補助することで、移動体200を介して搬送体500の走行を間接的に補助してもよい。
【0083】
〔変形例〕
上記各実施形態において、紙幣搬送システム10は、紙葉類を搬送するものとして説明したが、紙幣搬送システム10が搬送する物体は紙葉類に限らない。一例として、
図11に示すように搬送体500は、搬送ベース510によって支持される搬送対象保持部550に、搬送対象となる物体を保持できる構成を備えていればよい。
紙幣搬送システム10において搬送体500は、外部空間から隔離された搬送管400内を走行する。このため、本搬送システムは、安全面やその他の観点から人の手に触れない状態で搬送することが望ましい搬送対象物を搬送する装置として好適である。
【0084】
移動体側磁石213と搬送体側磁石515は、小型化及び軽量化の観点から永久磁石であることが望ましいが、電磁石であってもよい。
紙幣搬送システム10は、同一の要補助区間410の範囲を走行する複数の補助体900を備えてもよい。例えば、送風管100側において補助体900を走行又は駆動させると共に、搬送管400側において補助体900を走行又は駆動させてもよい。
【0085】
上記実施形態には、1の連続する要補助区間410に対して1の補助体900を備える構成を示した。しかし、1の連続する要補助区間を複数の隣接する分割区間に分割して、各分割区間において1の補助体を走行させるようにしてもよい。
上記実施形態に示す補助体の駆動機構は、要補助区間が湾曲経路である場合にも補助体を走行させることが可能である。仮に、要補助区間(又は分割区間)が直線経路のみから構成される場合は、補助体を駆動する手段として、補助体を直線的に往復運動させるラックアンドピニオン機構や、ボールネジ機構等の直線往復運動機構を利用することも可能である。
また、補助経路801は、レール等の軌道等であってもよい。
【0086】
図11には、有端の補助管800が、補助体900を往復させる補助経路801を構成する例を示した。しかし、無端状の(環状の)補助管800が無端状の補助経路801を構成してもよい。この場合、要補助区間410の終端410bに到達した補助体900を引き続き矢印D方向に走行させることで、補助体900を待機位置801aに戻すことができる。補助管を無端状とする場合は、補助体を空気流により走行させてもよいし、補助体を自走させてもよい。
補助体900を用いて移動体200の走行力を直接的に補助する上記実施形態においては、移動体側磁石213の磁力を利用して移動体200の走行力を補助する構成を示した。しかし、移動体200は、移動体側磁石213とは別に、補助体900から補助的な走行力を受けるための専用の磁石(移動補助磁石、移動補助磁性体)を備えてもよい。この場合、補助体900は、補助体側磁石901と移動補助磁石との間に作用する磁力による反発力、又は/及び、吸着力を利用して、補助対象である移動体に補助的な走行力を付与する。
【0087】
紙幣搬送システム10において、補助体900から移動体200に対して補助的な搬送力を付与できる位置関係にあれば、補助体側磁石901と移動体200に備える磁石の配置は上記各実施形態に示した配置以外とすることができる。また、該配置に応じて補助経路801と気流路101の位置関係も適宜に設定される。なお、補助体900と搬送体500、及び、補助経路801と搬送路401の位置関係についても同様である。
【0088】
〔本発明の実施態様例と作用、効果のまとめ〕
以下に示す本発明の各態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10)は、移動体側磁性体(移動体側磁石213)を有し、移動経路(気流路101)を走行する移動体200と、搬送対象物(紙幣P)を保持する搬送対象保持部550及び搬送体側磁性体(搬送体側磁石523)を有し、搬送体側磁性体と移動体側磁性体との間に作用する磁力による反発力を少なくとも利用して、移動経路に隣接して並行する搬送経路(搬送路401)を移動体の走行に連動して搬送される搬送体500と、を備えている。
また、搬送経路は、その少なくとも一部に要補助区間410を備えている。要補助区間は、搬送体500の走行力が低下する区間等であり、搬送体に対して直接的に又は移動体を介して間接的に、搬送力を補助的に付与するように設定された区間である。
【0089】
<第一の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10、
図11)は、要補助区間410に沿った移動経路(気流路101)の区間に隣接して配置された補助力付与区間803と、補助力付与区間を走行する補助体900と、を備える。補助体は、補助体側磁性体(補助体側磁石901)を備えると共に、補助体側磁性体と移動体側磁性体(移動体側磁石213)との間に作用する磁力による反発力、又は/及び、吸着力を利用して、補助対象である移動体200に補助的な走行力を付与することを特徴とする。
本態様において、補助体は移動体を介して搬送体の搬送力を間接的に補助するので、搬送体は要補助区間において搬送対象を円滑に搬送できる。搬送経路のうち、補助を必要とする区間に対して部分的に補助力付与区間を配置するので、搬送機構全体としてのコストアップを防止できる。また、搬送経路のレイアウト変更等に柔軟に対処しやすい。 特に本態様においては、搬送体を磁力搬送する際に用いる移動体側磁性体を利用して、移動体に補助的な走行力を付与するため、移動体に特別な改造を施す必要がない。
【0090】
<第二の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10、
図13)は、要補助区間410に隣接して配置された補助力付与区間803と、補助力付与区間を走行する補助体900と、を備える。搬送体500は搬送補助磁性体(搬送補助磁石525)を備えており、補助体は、補助体側磁性体(補助体側磁石901)を備えると共に、補助体側磁性体と搬送補助磁性体との間に作用する磁力による反発力、又は/及び、吸着力を利用して、補助対象である搬送体に補助的な走行力を付与することを特徴とする。
本態様は、第一の実施態様と共通又は類似する構成について同様の効果を奏する。
特に本態様において、補助体は搬送体の搬送力を直接に補助するので、要補助区間において、搬送対象を円滑に搬送できる。搬送体は、補助的な走行力を受ける専用の搬送補助磁性体を備えるので、搬送体は補助体から必要な補助力を確実に得られる。また、搬送体における各磁性体の配置の自由度を高められる。更に、搬送体における搬送補助磁性体の位置に応じて、搬送経路に対する補助力付与区間の位置(又は向き)を柔軟に設定できる。
【0091】
<第三の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10)において、補助力付与区間803は、所定方向に流体が流れる管体(補助管800)内に配置されており、補助体900は、流体からのエネルギーを受けて補助力付与区間を走行することを特徴とする。
流体の種類は特に限定されないが、流体を空気とすればその取り扱いが容易であり、各部の構成を簡略化できる。補助体が空気流を受けて走行する場合、気密的に構成された管体と、管体内に空気流を発生させるブロアが必要となる。移動体と補助体の双方が空気流を受けて走行する手段である場合、補助体用の管体とブロアは、移動体用の管体とブロアと別系統とすることが望ましい。
【0092】
<第四の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10)において、補助体900は、補助力付与区間803を自力走行する駆動手段を備えることを特徴とする。
例えば補助体は、補助力付与区間を走行するための車輪と、車輪を駆動する駆動手段として電源及び電気モータ等を備えることができる。この場合、補助力付与区間は気密的に構成される必要がない。
【0093】
<第五の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10、
図15)は、少なくとも一部が補助力付与区間803の延在方向に沿って延びると共に、少なくとも補助力付与区間において補助体900を保持する保持部材(走行ベルト911)と、補助体を補助力付与区間において走行させるように保持部材を駆動する駆動手段(駆動ローラ913、モータ915)と、を備えることを特徴とする。
本例は、要補助区間410において補助体を往復移動させる例である。
保持部材は、補助体を保持することができ、且つ、自身が走行することにより、補助体を補助力付与区間において往復移動させることができればよい。従って、保持部材として、各種のベルト、ワイヤ等の線状材、又はチェーン等を利用できる。
保持部材は無端ベルトから構成されてもよい。この場合、無端ベルトを張架する張架ローラの一つを、無端ベルトを駆動する駆動ローラとする。無端ベルトを補助対象の走行速度に応じた速度で回転走行させることにより、補助体を介して補助対象の走行を補助できる。
【0094】
<第六の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10、
図16)において、補助体900は、無端状の循環走行部材(歯付ベルト931)と、循環走行部材の走行方向に沿って所定の間隔で循環走行部材に保持された複数の補助体側磁性体901,901…と、を備える。補助体は、補助力付与区間803を含む無端状の区間を循環走行することを特徴とする。
本態様によれば、補助体の駆動及び停止タイミングや走行速度等の制御が容易となる。
【0095】
<第七の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10、
図17)は、要補助区間410に沿った移動経路(気流路101)の区間に隣接すると共に該移動経路の区間に沿って順次配置された複数の一次側コイル940a~940d…を有する補助体900と、移動体200の速度に応じて各一次側コイルを順次駆動する駆動手段(管理ユニット1000)と、を有するリニア駆動手段を備え、移動体側磁性体(移動体側磁石213)は永久磁石であり、リニア駆動手段は、一次側コイルと移動体側磁性体との間に作用する磁力により、移動体に対して補助的な走行力を付与することを特徴とする。
本態様において、補助体は移動体を介して搬送体の搬送力を間接的に補助するので、要補助区間において搬送対象を円滑に搬送できる。搬送経路のうち、補助を必要とする区間に対して部分的に補助体を配置するので、搬送機構全体としてのコストアップを防止できる。また、搬送経路のレイアウト変更等に柔軟に対処しやすい。補助体は走行しないため、補助体に関わる設備をコンパクトにできる。
特に本態様においては、搬送体を磁力搬送する際に用いる移動体側磁性体を利用して、移動体に補助的な走行力を付与するため、移動体に特別な改造を施す必要がない。
【0096】
<第八の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10)は、要補助区間410に隣接すると共に該要補助区間に沿って順次配置された複数の一次側コイル940a~940d…を有する補助体900と、搬送体500の速度に応じて各一次側コイルを順次駆動する駆動手段(管理ユニット1000)と、を有するリニア駆動手段を備え、搬送体は永久磁石である搬送補助磁性体(搬送補助磁石525)を備えており、リニア駆動手段は、一次側コイルと搬送補助磁性体との間に作用する磁力により、搬送体に対して補助的な走行力を付与することを特徴とする。
本態様は、第八の実施態様と共通又は類似する構成について同様の効果を奏する。
補助体は搬送体の搬送力を直接に補助するので、要補助区間において、搬送対象を円滑に搬送できる。搬送体は、補助的な走行力を受ける専用の搬送補助磁性体を備えるので、搬送体は補助体から必要な補助力を確実に得られる。また、搬送体における各磁性体の配置の自由度を高められる。更に、搬送体における搬送補助磁性体の位置に応じて、搬送経路に対する補助体の位置(又は向き)を柔軟に設定できる。
【0097】
<第九の実施態様>
本態様に係る搬送機構(紙幣搬送システム10、
図18)は、要補助区間410に隣接すると共に該要補助区間に沿って順次配置された複数の一次側コイル940a~940c…を有する補助体900と、搬送体500の速度に応じた周波数と電圧により各一次側コイルを駆動する駆動手段(管理ユニット1000)と、を有するリニア駆動手段を備え、搬送体は非磁性の二次側導体(搬送補助導体527)を備えており、リニア駆動手段は、一次側コイルが二次側導体に発生させる誘導電流により、搬送体に対して補助的な走行力を付与することを特徴とする。
本態様は、第八の実施態様と共通又は類似する構成について同様の効果を奏する。
補助体は搬送体の搬送力を直接に補助するので、要補助区間において、搬送対象を円滑に搬送できる。
搬送体は、補助的な走行力を受ける専用の二次側導体を備えるので、搬送体は補助体から必要な補助力を確実に得られる。二次側導体は非磁性体であるから、一次側コイルが駆動されていない状態では、誘導電流の発生に起因するブレーキ力が作用せず、速度低下の要因とならない。搬送体における各磁性体の配置の自由度を高められる。更に、搬送体における搬送補助磁性体の位置に応じて、搬送経路に対する補助体の位置(又は向き)を柔軟に設定できる。
【符号の説明】
【0098】
L…島設備、P…紙幣(搬送対象物)、1…遊技機、2…台間機、10…紙幣搬送システム(搬送機構)、100…送風管(配管)、101…気流路(第一経路、移動経路)、110…第一送風管、111…移動経路部分、120…第二送風管、200…移動体、210…分割片、211…ヒンジ部、213…移動体側磁石(第一磁石、第一磁性体、移動体側磁性体)、300…送風制御ユニット、310…ブロア、320…切替ユニット、321…ケーシング、323…流路、325…切替弁、330…第一循環配管、330a…一端部、330b…他端部、331…排気管、333…吸気管、340…接続配管、400…搬送管(配管)、401…搬送路(第二経路、搬送経路)、402…ベース搬送路、403…紙幣搬送路、410…要補助区間、410a…始端、410b…終端、500…搬送体、510…搬送ベース、520…分割片、521…ヒンジ部、523…搬送体側磁石(第二磁石、第二磁性体、搬送体側磁性体)、525…搬送補助磁石(搬送補助磁性体)、527…搬送補助導体(二次側導体)、540…紙幣回収保持部、541…支柱部材、544…回収部材、550…搬送対象保持部、600…受入ユニット、700…金庫ユニット、800…補助管、801…補助経路、801a…待機位置、801b…停止位置、803…補助力付与区間(並走区間)、900…補助体、901…補助体側磁石(補助体側磁性体)、910…駆動機構、911…走行ベルト(保持部材)、913…駆動ローラ(駆動手段)、915…モータ(駆動手段)、917…従動ローラ、919…アイドルローラ、921…検知センサ、931…歯付ベルト(循環走行部材)、933…駆動ギヤ、935…モータ、937…従動ギヤ、940a~940d…一次側コイル、1000…管理ユニット、1001…筐体