专利名称：用于从多个硬币储存单元支付硬币的系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于自动售货点中的具有多个硬币储存单元的自动找零售货机(Charge dispenser )。
背景技术：
许多使用多个储存单元(比如管)支付零钱的方法利用电动机进行， 其中采用 一个或多个螺线管来选择特定的硬币管。另 一种广泛采用的方法 是使用三个螺线管从三个硬币管进行分发。还有另外的方法使用这样的电 动机，根据该电动机的运转方向分发两种不同币值的硬币。另 一种所用的方法是利用 一个电动机选择多个硬币管中的 一个然后使 用第二电动机分发所选择的硬币。还有另外的系统，使用螺线管来操作对 特定硬币管进行选择的分档选择器然后使用电动机或螺线管来分发所选裤， 的;更币。有利的是提供一种硬币支付方法，可以从准备了所需数额的币值且具 有大容量的多个硬币储存单元进行分发。此外，有利的是提供一种硬币支 付方法，该方法允许从硬币储存单元中分发多于一种币值的硬币而不需要 任何机械上的改变或调整。另外有利的是提供一种从多个硬币储存单元分 发硬币的方法，该方法通过仅使用 一个致动器来减少成本和空间。发明内容本发明提供一种用于支付硬币的装置，包括多个硬币储存单元，多个 硬币排出构件，和具有接合销的环形构件。每一个硬币储存单元具有位于 该硬币储存单元的一个端部的硬币排出构件。硬币排出构件每一个适合于 绕枢转点旋转，从而当硬币排出构件在第一方向上旋转时硬币排出构件使 硬币从其相应的硬币储存单元弹出。当硬币排出构件在第二方向上旋转时 硬币不从其相应的硬币储存单元排出。环形构件和接合销布置成当环形构 件在第 一方向上旋转时接合销使得硬币排出构件在第 一方向上旋转而当环形构件在第二方向上接合销使得硬币排出构件在第二方向上旋转。
图1是根据本发明实施例的硬币支付装置的底部透视图；图2是根据本发明实施例的硬币支付装置的底部透视图，示出了硬币 的排出；图3是根据本发明实施例的硬币排出构件的放大透视图； 图4是根据本发明实施例的两排硬币储存单元的侧视图； 图5是根据本发明实施例的硬币排出构件的顶部透视图； 图6是根据本发明实施例的表示硬币排出构件与将要排出的一摞硬币的关系的侧视图；图7是根据本发明实施例的光耦合器和主动链轮的放大透视图；图8是根据本发明实施例的具有位于其底部的光耦合器和主动链轮的硬币支付装置的底视图；且图9是表示根据本发明实施例的用于使硬币排出构件返回其第一操作位置的典型弹簧装置的图。
具体实施方式
现在参考附图，其中类似的附图标记表示类似的内容，附图标记10代 表根据本发明构成的具有多个储存单元的硬币支付装置的优选实施例。现 在参考图1,硬币支付装置10用来从硬币储存单元12、 l4、 l6、 l8、 20、 22、 24和26支出硬币。对应的硬币排出构件28、 30、 32、 34、 36、 38、 40和42由连接到环形构件44的接合销46触发。硬币排出构件28至44包 括设置在与硬币支付装置10相连接的销钉45上的孔。当排出构件(例如 38 )被环形构件44的接合销46触发时，通过以硬币排出构件销43使硬币 排出构件38旋转而排出最下面的硬币。例如，当接合销46移动到右边时， 它会使硬币排出构件38绕销钉45顺时针旋转，从而致使硬币排出构件销 43推出储存单元22中的最下面的硬币。电动机50通过齿轮箱52 (图5) 转动主动链轮48以控制环形构件44。张紧链轮(idler sprocket) 54、 56和 58用来保持环形构件44的位置和运动。在图2中，在接合销46已经移动到右边且硬币已经从储存单元22排出以后，硬币排出构件38被示为处在排出位置。在此，因为硬币排出构件 28至42位于接合销46的路径上，因此环形构件44乂人图1所示的它的停靠 位置运动到排出位置以利用硬币排出构件销43排出硬币。通过利用接合销 46推动硬币排出构件38，硬币排出构件38向后移动到图1所示的它的4f 靠位置。硬币排出构件38也可以通过弹簧向后偏置到它的停靠位置，如下 所述。在硬币储存单元22的底部64中的弯槽62允i午排出构件销43在其 旋转大约60度时推出底部硬币。在图3中更详细地表示了硬币排出构件38，硬币排出构件销43连接到 该构件上并且固定销钉45延伸穿过该构件。突起66和68延伸以限定具有 与环形构件44的接合销46相接合以排出硬币的凹处的表面70和72,以及 使硬币排出构件38返回到其停靠位置的表面74和76。因为硬币排出构件28至42位于接合销46的路径上，为使接合销46 移动通过硬币排出构件28至42而不分发硬币，销46必须关于图2顺时针 运动而不与表面70和72接合从而弹出硬币。这样，销46撞击硬币排出构 件28至42的表面78和80 (图3 )并致使硬币排出构件，例如硬币排出构 件38，关于其销钉45逆时针运动从而推动排出构件销43离开硬币储存单 元22的开口。这样，硬币不会弹出且销46可以移动到适当的硬币储存单 元12至26以弹出适当的硬币。图4表示两个硬币储存单元12和20。 4交大的硬币币值储存单元20表 示在硬币储存单元12的前面。从图4可以了解，包括第一排硬币储存单元 的硬币储存单元12、 14、 16和18从较高的位置82弹出硬币，而包括第二 排的硬币储存单元20、 22、 24和26从较j氐的位置84弹出硬币，前者弹出 硬币的位置比后者弹出硬币的位置要高。这防止了支付过程中相对硬币储 存单元排的硬币发生干涉。图5的透视图表示电动机50及其齿4仑箱52相对于硬币储存单元12至 26、环形构件44、主动链轮48和硬币排出构件28至42的布置。设置开口 86以使从存款人接收的硬币不被引导至储存单元12至26来进行偿还。开 口 86延伸穿过装置IO以使得硬币能够保持在位于装置IO下部的储币箱(未 示出)内。电动机50可以是能够通过使施加的电压极性反转而顺时针运转 和逆时针运转的直流电动机，如公知的那样，或者它可以是能够通过将脉 冲列施加到其线圈上的已知方法在任意一个方向上旋转的步进电机。在图6中，表示出一摞硬币88的侧视图，其中最下面的硬币90由排 出构件38的销43排出，该排出构件由环形构件44的接合销46驱动。销 43的高度这样来选择，使得它达到稍低于最下面的硬币90的高度，以使得 当它移动而弹出硬币时，它只弹出单个硬币。如果电动机50选择为直流电动机，那么能够设置光耦合器92 (图7) 以便当主动链轮48的齿94在环形构件44被驱动时遮断光耦合器的光路时 检测这些齿。在这种方式下，控制装置10的处理器能够确定销46的位置， 以便使其对准希望的硬币储存单元12至26.其它技术是已知的，比如在电 动机驱动系统中使用轴端编码轮(shaft encoded wheel),磁性操作的霍耳效 应装置，以及其它位置确定方法。如果电动机选择为步进电机，那么光耦合器不是必需的，因为步进电 机通过电脉冲列被驱动作精确的旋转。因此销46的位置通过施加到步进电 机上的脉冲数来计算。图7和图8表示光耦合器92相对于主动链轮48的布置以及相对于环 形构件44及其接合销46的关系。在此图中，光耦合器92的光路每被链4仑 齿94遮断一次相当于环形构件44移动预定的长度。其它的使用计时带、 塑料或金属驱动链，锚链(cable chain),以及3-D带的实施例都包括在本 发明的范围内。现在参考图8和图9,其中示出了具有链轮48和硬币排出构件销43 的硬币排出构件38，其中，在硬币排出构件34的链轮48周围设置有弹簧 96.弹簧96的第一端部98与第一凸缘IOO接合而第二弹簧端部102与第二 凸缘104接合，该第二凸缘连接到硬币支付装置10的基座106。弹簧92可 以或可以不与接合销46组合使用以使得硬币排出构件28至42返回到它们 的停靠位置。再参考图2，第二接合销108从接合销46起横跨在环形构件44上，使 得它处在这样的位置，即当接合销46接触硬币排出构件28至42时它不会 与硬币排出构件28至42相接合。这样，操纵装置的处理器可以使用销46 或销108来排出硬币。这通过防止销46必须转过环形构件的整个循环才使 硬币从硬币储存单元12至26弹出而节省了排出硬币的时间。根据对于才喿 作和放置硬币储存单元的空间要求，可利用附加的接合销。可预见的是，通过使销46或108中的一个具有^兹性并利用磁传感器4企测磁性销，可以把接合销46的特性与接合销108区分开来。确定销46和通过所有前述内容，能够理解该多个^^更币储存支付方法的使用不限于 用于自动贩卖机中的自动换币机或者在销售场所的值班点或无人值班点， 也能够用于需要分发硬币的任何应用中。还应该理解的是硬币储存单元的 数量及其布置可以根据空间及其它要求来更改。相关申请的交叉引用本发明要求2005年6月2日提交的美国临时专利申请No.60/686772 的优先权，其内容以参考的方式结合于此。
权利要求
1.一种用于支付硬币的装置，该装置包括多个硬币储存单元，每一个储存单元具有位于其一个端部的硬币排出构件，每一个所述硬币排出构件适合于围绕枢转点旋转，使得当该硬币排出构件在一第一方向上旋转时，所述硬币排出构件使硬币从它对应的硬币储存单元弹出，且当该硬币排出构件在一第二方向上旋转时，硬币不从它对应的硬币储存单元排出；和具有至少一个接合销的环形构件，该环形构件和接合销这样布置当该环形构件在所述第一方向上旋转时，该接合销可以使所述硬币排出构件在所述第一方向上旋转，当该环形构件在所述第二方向上旋转时该接合销使所述硬币排出构件在所述第二方向上旋转。
2. 根据权利要求1所述的装置，其中，还包括用于使所述环形构件旋 转的可逆电动机。
3. 根据权利要求1所述的装置，其中，每一个硬币排出构件还限定出 设置在与每一个硬币储存单元相关联的销钉之上的孔。
4. 根据权利要求3所述的装置，其中，每一个硬币排出构件还包括硬 币排出构件销，该销用于从相应的硬币储存单元排出硬币，每一个硬币排 出构件销与每一个硬币储存单元的硬币排出构件槽相关联。
5. 根据权利要求4所述的装置，其中，每一个硬币排出构件还包括用 于与所述接合销相接合的突起。
6. 根据权利要求5所述的装置，其中，每一个硬币排出构件还包括用 于与所述接合销相接合的 一对突起。
7. 根据权利要求5所述的装置，其中，所述突起在一凹处内限定出用 于与所述接合销相接合的表面。
8. 根据权利要求1所述的装置，其中，每一个硬币排出构件由弹簧偏 置到预定位置。
9. 根据权利要求1所述的装置，其中，所述接合销包括多个接合销。
10. —种分发硬币的方法，该方法包括以下步骤 提供多个硬币储存单元；提供多个硬币排出构件，每一个硬币排出构件与硬币储存单元相关联;提供具有接合销的环形构件；使所述环形构件在第 一方向上旋转，以便与硬币排出构件相接合并4吏 该硬币排出构件在第 一方向上旋转，从而从相应的硬币储存单元排出硬币； 以及使所述环形构件在第二方向上旋转，以使所述接合销的位置与希望的 硬币储存单元的硬币排出构件相邻。
11. 一种用于支付硬币的装置，该装置包括多个硬币储存单元，每一个储存单元具有位于其一个端部的硬币排出 构件，每一个所述硬币排出构件适合于围绕枢转点旋转，使得当所述硬币 排出构件在一第一方向上旋转时，所述硬币排出构件使硬币从它对应的硬 币储存单元弹出，而当所述硬币排出构件在一第二方向上旋转时，硬币不 从它对应的硬币储存单元排出；每一个硬币排出构件还包括硬币排出构件销，该销用于从相应的硬币 储存单元排出硬币，每一个硬币排出构件销与每一个硬币储存单元的硬币 排出构件槽相关联；和具有至少一个接合销的环形构件，该环形构件和接合销这样布置当 该环形构件在所述第一方向上旋转时，该接合销使所述硬币排出构件在所 述第一方向上旋转，当该环形构件在所述第二方向上旋转时，该接合销使 所述硬币排出构件在所述第二方向上旋转。
12. 根据权利要求11所述的装置，其中，还包括用于使所述环形构件 ^走转的可逆电动才几。
13. 根据权利要求11所述的装置，其中，每一个硬币排出构件还限定 出设置在与每一个硬币储存单元相关联的销钉之上的孔。
14. 根据权利要求11所述的装置，其中，每一个^^币排出构件还包括 用于与所述接合销相接合的突起。
15. 根据权利要求14所述的装置，其中，每一个硬币排出构件还包括 用于与所述接合销相接合的一对突起。
16. 根据权利要求14所述的装置，其中，所述突起在一凹处内限定出 用于与所述接合销相接合的表面。
17. 根据权利要求11所述的装置，其中每一个硬币排出构件由弹簧偏 置到预定位置。
全文摘要
一种用于支付硬币的装置(10)，包括多个硬币储存单元(12-26)，多个硬币排出构件(28-42)，和具有接合销(46)的环形构件(44)。每一个储存单元(12-26)具有位于该储存单元(12-26)的一个端部的硬币排出构件(28-42)。每一个硬币排出构件(28-42)适合于围绕枢转点旋转，从而当硬币排出构件(28-42)在第一方向上旋转时，硬币排出构件(28-42)致使硬币从它对应的硬币储存单元(12-26)弹出。当硬币排出构件(28-42)在第二方向上旋转时，硬币不从它对应的硬币储存单元(12-26)弹出。环形构件(44)和接合销(46)这样布置，使得当环形构件(44)在第一方向上旋转时使得接合销(46)驱动硬币排出构件(28-42)在第一方向上旋转，当环形构件(44)在第二方向上旋转时使得接合销(46)驱动硬币排出构件(28-42)在第二方向上旋转。
文档编号G07D1/00GK101228560SQ200680019682
公开日2008年7月23日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年6月2日
发明者约瑟夫·L·利瓦索尔, 迈克尔·A·诺金 申请人:硬币接收器股份有限公司