專利名稱：輥輪和紙張類抽出裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及為了將多層重疊的紙張類逐張地抽出而使用的輥輪以及使用該輥輪的紙張類抽出裝置。
所述重疊方式(參照專利文件1)為，將在旋轉時產生抽出紙張類的輸送力的旋轉的供給輥輪與在抽出時靜止的門輥輪重疊，利用在被夾在所述供給輥輪和所述門輥輪之間的紙張形成波狀的變形時所發生的力，使紙張與輥輪間產生摩擦力而逐張地分離的方式。
另外，這里所指的重疊是，例如對于在圓周部有2條在旋轉方向上的槽的供給輥輪，把門輥輪的外周稍微進入到所述槽內的略微重合的狀態。
專利文獻1特開2000-203735號公報專利文獻2特開平8-81079號公報但是，所述重疊方式(參照專利文獻1)，對各輥輪重疊量的精度要求嚴格，所以需要精度很高的輥輪。例如，在制造紙張類處理裝置過程中，使用厚度厚的紙張類時，存在需要再調整重疊量的缺點。
例如，處理厚度各異的紙幣時，紙幣的厚度因國家而異，所以需要分別調整，為了分離紙幣必須要進行重疊量的微調整。
還有，在把紙張類抽出裝置內的折損的紙張抽出時，會發生由于重疊變厚而發生卡紙的情況。此時，由于不能自動排出所以必須通過手動來除去紙幣。
并且，在抽出剛性低的紙幣時，有可能會發生紙幣的連帶抽出情況。這里，所述紙幣的連帶抽出是指重合的幾張紙幣同時被抽出的現象。
例如，新幣的情況，由于其剛性高，所以按新幣性質調整重疊量。此時，對于因流通使用而造成較大損傷且剛性下降的舊紙幣(即易于形成波形變形的舊紙幣)的分離性能差。
還有，減速方式(參照專利文獻2)由于是以用比供給輥輪軟的橡膠狀彈性材料形成減速輥輪，在抽出時，當多張紙張被同時送入時、使減速輥輪的夾持部(接觸部分)變形為凹狀，使被送入的所有紙張的前端直接接觸減速輥輪而分離為技術目的，即，由于是以使減速輥輪的切口部分形成凹狀為目的，所以對于1種紙張類的分離是有效的，而處理厚度和剛性不同的紙張類時，對于變形為禍的全紙張類得不到穩定的分離作用。
本發明提供一種輥輪，具有軸部、由以該軸部為中心的彈性體構成的圓周部、和連接所述軸部和圓周部的由彈性體構成的多個螺旋狀的棱，其特征在于所述棱的形成形狀為從所述軸部到所述圓周部逐漸變寬。
還有，本發明還提供一種紙張類抽出裝置，其把旋轉地抽出紙張類的供給輥輪和分離多層的所述紙張類的門輥輪設置成，使雙方的形成在外周上的多的圓盤狀的突起部的接合面相互重疊，沿所述各自輥輪的圓周面逐張分離抽出所述紙張類，其特征在于在所述供給輥輪和門輥輪中，至少其中之一使用，具有軸部、將由該軸部為中心的彈性體所形成的多個的棱以螺旋狀設置的連接部，并且在所述連接部上，從所述軸部到所述圓周部設置多個螺旋狀的空洞，所述空洞從所述軸部到所述圓周部逐漸變細而形成的輥輪。
作為所述紙張類抽出裝置的形式是，在所述輥輪的棱的軸側向圓周部的螺旋方向，在抽出紙張類動作時，在所述圓周部和輸送紙張類的交點處，對于所述圓周部受到的紙張類的輸送負荷，作為在所述棱部受到擠壓而后退的后退方向。
根據本發明的所述輥輪，當受到從該輥輪的外周部向軸心方向的力時，使得棱部和空洞的軸心側變形，圓周部不變形，故能夠將該圓周部向軸心側移動。
所述輥輪可以由硬質或者軟質橡膠等摩擦材料形成。還有，所述輥輪的外觀可以做成圓板形。
根據本發明的所述紙張類抽出裝置，抽出紙張類動作時，由所述特定構成的輥輪形成的供給輥輪或者門輥輪的至少1個與紙張類接觸時，由于其抽出負荷(紙張類的輸送負荷)，輥輪的棱部及空洞的軸心側變形，圓周部幾乎不變形，能夠使得與紙張類接觸地方的該圓周部向軸心方向位移。
所述紙張類包括由紙幣，支票，證券，印刷物，紙，或由他們的多種構成。
根據本發明的輥輪，受到從該輥輪的外周部向軸心方向的力時，棱部的軸心側變形，圓周部不變形，由于該圓周部在軸心側位移，能夠在確保其圓周部摩擦力的基礎上，允許該圓周部的位移。
更進一步，即使圓周部使用高硬度材料，也能夠得到必要的圓周部位移，其結果，能夠得到柔軟性及耐磨損性卓越的輥輪。
根據本發明的紙張類抽出裝置，在確實施行抽出紙張類動作的同時，紙張類的剛性及厚度范圍廣泛，能夠處理多種紙張類。
圖2是表示紙幣集積抽出裝置的右側面剖視圖。
圖3是表示紙幣集積抽出裝置的右側面剖視圖。
圖4是門輥輪的概觀立體圖。
圖5是抽出紙的動作說明圖。
圖6是抽出紙的動作說明圖。
圖中1-紙幣集積抽出裝置，2-紙幣，25-門輥輪，25a，31a-外周部，25b，31b-棱，25d，31d-空洞，31-供給輥輪。
首先，結合
圖1圖2，說明紙幣集積抽出裝置1的外觀及其結構。
圖1是表示紙幣集積抽出裝置1的立體圖，紙幣集積抽出裝置1的外形為箱形，在內部形成將紙幣疊層為多層的集積空間3，該集積空間3的底部備有與紙幣相同大小的升降板11。
所述升降板11在能夠以水平狀態上下定向移動。并且，通過可進行正反旋轉的馬達(步進馬達)14的旋轉力使由固定部12固定的升降皮帶13正反向旋轉，來控制所述升降板11的上下運動。
在紙幣集積抽出裝置1的上部，在供給輥輪32上固定設置向紙幣抽出方向或集積方向輸送紙幣的圓柱形供給輥輪31、31，將該供給軸32架設在橫向上、形成軸支撐。而且，所述供給輥輪31用高摩擦且高硬度材料的硬質橡膠形成。
在所述供給軸32的右端固定齒輪34。該齒輪34與齒輪43咬合，借助固定于該齒輪43及正反轉馬達41上的齒輪42，傳達正反轉馬達41的旋轉力，旋轉驅動所述供給軸32。
在所述供給軸32的左端固定齒輪33，通過齒輪24將動力傳導至被軸支撐在所述供給軸32的近體下方的門軸22上。
所述齒輪24被設置在所述門軸22的左側，齒輪24內置有單向離合器23(圖略)。該單向離合器23，在集積紙幣的集積動作時，使門軸22正向旋轉，在抽出紙幣的抽出動作時，使門軸22在所述正反轉馬達41的驅動力的作用下不進行反向旋轉。
在所述齒輪24的橫向右側，具有在抽出動作時防止旋轉的另一個單向離合器23，其作用是在集積動作時，允許門軸22向正方向旋轉，在抽出動作時，將門軸22固定，使其不進行受后述的供給輥輪31的影響的反向旋轉。通過這2個單向離合器23，構成了在集積動作時，使所述門軸22必然向正方向旋轉，而在抽出動作時，將所述門軸22固定為非旋轉狀態的機構。
用高摩擦且高硬質材料的硬質橡膠把后述的柔軟結構的門輥輪25、25固定在所述門軸22上，使其與所述供給輥輪31相對，使在輥輪外周設置的多個的凸起部保持相互重疊狀態。
所述門軸22的右端被支撐在集積空間3的外部的定位板44上，與同樣被支撐在該位置決定板44上的供給軸32一同，決定其右端的位置。
在供給軸31的后方，如圖2的右側剖視圖所示，具有在皮帶輪64上安裝有皮帶62的皮帶驅動部61。該皮帶驅動部61，在集積動作時和抽出動作時，以里側皮帶輪64為中心上下搖動，在抽出時，通過與被集積的紙幣2接觸，將其向抽出方向上送出。而且，在集積時，通過以里側皮帶輪為中心向上側搖動，使其不接觸集積紙幣2。
輸送紙幣的輸送通路51由在比供給輥輪31的外周稍向內的位置上，向上，近體，下方進行導向，并以形狀向后方水平延伸的導向板53、和從紙幣集積抽出裝置1的上端近體位置的紙幣抽出口54向正下方延伸，其中一部分沿供給輥輪31的外周彎曲后再向正下方延伸的導向板52形成。
所述紙幣抽出口54的稍后方向上有紙幣投入口55，該紙幣投入口55及紙幣抽出口54在內部被合并，與所述輸送通路51相連。
通過構成以上的結構，在集積時，供給輥輪31在集積方向(圖2逆時針旋轉)上旋轉，從紙幣投入口55送入的紙幣2受到供給輥輪31的送入力，被輸送至輸送通路51內，放入集積空間3，集積在升降板11上。
在抽出時，供給輥輪31向抽出方向(圖3順時針旋轉)旋轉，由皮帶驅動部61拾取的紙幣2受到供給輥輪31的輸送控制和柔軟結構的門輥輪25的1張抽出控制，在所述輸送通路51中被反向輸送，從紙幣抽出口54抽出。
圖3是表示抽出動作時的右側剖視圖。
皮帶驅動部61，為如圖所示的被下移的狀態，拾取平向集積的紙幣2，然后送入輸送通路51。
此時，供給輥輪31雖然與集積時的旋轉方向相反，但通過參照圖1說明的2個單向離合器23，使門軸22為非旋轉狀態，并且被固定在門軸22上的門輥輪25也為非旋轉狀態。
由此，隨皮帶驅動部61試圖抽出的紙幣2一起被連帶抽出的1張以上的紙幣2，在門輥輪25的摩擦力的作用下被鎖住。
被送到輸送通路51上的紙幣2由供給輥輪31向上方送出，從紙幣抽出口54抽出。
通過以上的抽出動作，由門輥輪25逐張分離抽出。此時，即使紙幣2的剛性不同，由于門輥輪25柔軟結構的彈力，也能對應紙幣2的剛性而柔軟地變化門輥輪25的位移量。
下面，就門輥輪25的柔軟結構，結合圖4(a)所示立體圖加以說明，同時，關于抽出動作時的狀態，結合圖5及圖6的動作說明圖進行說明。
門輥輪25是中心通過門軸22(圖1)的圓柱形，在側面開有貫穿于垂直方向的螺旋狀的孔。
外周部25a與軸心部25c用6個棱25b連接而成。而且，所述棱25b形狀為軸心部25c窄小，沿著向外周部25a的方向逐漸變寬。
所述各棱25b形成螺旋狀，其螺旋方向(傾斜方向)，即從軸心部25c向外周部25a的螺旋方向為如圖4(a)所示的逆時針方向，即，其方向為，在紙幣2的抽出動作時(對應于圖3)，在外周部25a與輸送方向x上輸送的紙幣2的交點y處，由于受到紙幣2的輸送負荷(從輸送方向x受到的力)的作用，其相對的棱25b受到擠壓而后退的后退方向(圖3的逆時針方向)。
所述外周部25a，6個棱25b及軸心部25c由硬質橡膠材料形成一體，各棱25b間的間隙也形成為螺旋狀空洞25d，螺旋狀空洞25d為從所述軸心部25c到所述外周部25a逐漸變窄。
從此空洞25d的軸心部25c向外周部25a的螺旋方向也如所述棱25b一樣，如圖4(a)所示的逆時針方向，即，其方向為，紙幣2的抽出動作時(對應于圖3)，在外周部25a與輸送方向x上輸送的紙幣2的交點y處，由于受到紙幣2的輸送負荷(從輸送方向x受到的力)的作用，其相對的棱25b受到擠壓而后退的后退方向(圖3的逆時針方向)。還有，其形狀也形成為，從所述軸心部25c到所述外周部25a，逐漸變窄的形狀。
根據以上結構，門輥輪25受到從外周向軸心方向的紙幣2的輸送負荷的力時，在與其對應的棱25b變窄的地方，棱25b被擠壓而后退的后退方向上發生變形，外周部25a幾乎不變形，能夠使25a向軸心部位移。
還有，棱25b軸心部的端面，由于在門輥輪25的寬度上有一定的厚度，所以沒有與軸心方向傾斜的變形，25a一直向著軸心方向位移。
圖4(b)表示在供給輥輪31上采用與所述門輥輪25相同的柔軟結構的例，其詳細后述。
所述結構的門輥輪25在通常情況下，如圖5(A)所示的主視圖那樣，紙幣2在插入供給輥輪31與門輥輪25之間以前，如圖6(A)的右視圖所示門輥輪25不變形，處于通常狀態。
所述供給輥輪31如圖所示采用以3個為1組，所述門輥輪25采用以2個為1組方式。這是由于在三個供給輥輪31的間隙中，稍稍突入兩個門輥輪25的各個外周(使其重疊)的方式構成，實現將變形為平面看為M形的紙幣2抽出、或集積。
這里，當剛性低的紙幣2(例如舊紙幣)被插入時，則如圖5(B)所示的那樣，紙幣2形成大的波狀變形，門輥軸25如圖6(B)所示地向軸心方向發生少量變形(收縮)，接觸紙幣2的外周部25a向軸心方向少量移動。
由此，抽出剛性低的紙幣2時，由于有充分的重疊量所以能夠得到防止連帶抽出紙幣2所需的摩擦力。
剛性高的紙幣2(例如新紙幣)被插入時，如圖5(C)所示，紙幣2稍變形成波形，門輥軸25如圖6(C)所示向軸側發生很大變形(收縮)，接觸紙幣2的外周部25a向軸心方向大量移動。
與重疊量成正比的紙幣的變化量越多，紙幣恢復到原來狀態的恢復力越強，因此，可以認為在同樣的重疊量時，抽出剛性大的紙幣2比抽出剛性低的紙幣2時的摩擦力大。
所以，在抽出剛性大的紙幣2時，如所述，因門輥輪25的變形使得重疊量減少，從而摩擦力減少，在得到防止連帶抽出所必要的摩擦力之外，還能夠防止因當紙幣2未能完全變形，使多張紙同時帶出，造成輥輪間卡紙的現象。
如上所述，根據依存于供給輥輪3 1的重疊量和紙幣2剛性的接觸負荷，在基本維持門輥輪25圓周曲率的狀態下，能夠使與紙幣2接觸的門輥輪25外周部25a的面(外周部25a)，向軸心方向位移。因此，不管相對于門輥輪25和紙幣2的交點y的紙幣2的突入角度是多少，都能夠以穩定的摩擦力抑制連帶抽出的紙幣2，使其1張張抽出，從而能夠設定寬范圍的紙幣2的允許剛性及厚度上的寬度。
即如果是以前，如圖5(A)圖6(A)那樣，在按照剛性低的紙幣2設定時，如圖5(C)那樣如果試圖抽出剛性高的紙幣2的話，則不能得到其所需的向軸心方向的位移，其結果造成紙幣2堵塞，但是現在，由于螺旋狀空洞25d使得位移量增加，這樣，能夠對應剛性不同的紙幣2。
為此由于使用高硬度，高摩擦，并且是高彈性的門輥輪25，相對與以往的按照對象紙幣2的剛性，來確定門輥輪的材料，依靠所在位置來微調重疊量的做法，現在不需要這樣的微調，同時，適應紙幣2的剛性，門輥輪25的外周部25a由于棱25b的彈力而自然位移，能夠在抽出紙幣2上自然地得到適度的重疊量及摩擦力。
依靠以上的構成，結構及動作，具有門輥輪25的紙幣集積抽出裝置1，可以對于不同剛性及厚度的各種各樣的紙幣2進行抽出及集積，使依靠重疊方式的高速處理(抽出處理及集積處理)成為可能。
還有，門輥輪25即使使用硬質橡膠材料也可以得到充分的位移量(變形量)，所以能夠設置很大的重疊量。
還有，由于能夠得到充分的位移量，即使門輥輪25由高摩擦的橡膠材料做成，也能夠延長耐用期間。
即，在新幣狀態，使門輥輪25的外周部25a大量重疊，由于設定了的抽出動作時的外周部25a的位移量大，即使因磨損而使門輥輪25的半徑減小，在重疊量減小的同時外周部25a的位移量也減小，使磨損了的門輥輪25仍舊能夠繼續使用。
由此，不需要頻繁更換門輥輪25這樣的人為的維護。
所述重疊是指，把輥輪的配置狀態處于，從軸心方向看去，往軸心方向錯位的2個圓周，稍稍重合了的形態。還有，供給輥輪31和門輥輪25，是由復合體輥輪形成，該復合體輥輪是在同一軸上同樣半徑的多個輥輪的組合，也可使第1復合體輥輪和第2復合體輥輪的圓周略微重合地配置形成。
更進一步，所述圖4(b)表示在供給輥輪31上采用了與上述門輥輪25相同的柔軟結構例，供給輥輪31為其中心通過供給軸32(圖1)的圓柱形，在側面開出貫穿于垂直方向的螺旋狀的孔。
更進一步，外周部31a與軸心部31c用6個棱31b連接而成。還有，上述棱31b形狀為軸心部31c窄小，向著外周部31a逐漸變寬。
更進一步，上述各棱31b形成螺旋狀，其螺旋方向(傾斜方向)，即從軸心部31c向外周部31a的螺旋方向為如圖4(a)所示的逆時針方向，即，其方向為，紙幣2的抽出動作時(對應于圖3)，在外周部31a與輸送方向x上輸送的紙幣2的交點y處，由于受到紙幣2的輸送負荷(從輸送方向x受到的力)的作用，其相對的棱31b受到擠壓而后退的后退方向(圖3的逆時針方向)。
上述外周部31a，6個棱31b及軸心部31c由硬質橡膠材料形成一體，各棱25b間的間隙也形成為螺旋狀空洞31d，螺旋狀空洞31d為從所述軸心部31c到所述外周部31a..從此空洞31d的軸心部31c向外周部31a的螺旋方向也如所述棱31b一樣，如圖4(a)所示的逆時針方向，即，其方向為，紙幣2的抽出動作時(對應于圖3)，在外周部31a與輸送方向x上輸送的紙幣2的交點y處，由于受到紙幣2的輸送負荷(從輸送方向x受到的力)的作用，其相對的棱31b受到擠壓而后退的后退方向(圖3的逆時針方向)。還有，其形狀也形成為，從所述軸心部31c到所述外周部31a，逐漸變窄的形狀。
根據以上結構，供給輥輪31受到從外周向軸心方向的紙幣2的輸送負荷的力時，在與其對應的棱31b變窄的地方，棱31b被擠壓而后退的后退方向上發生變形，外周部31a幾乎不變形，能夠使31a向軸心部位移。
還有，棱31b軸心部的端面，由于在門輥輪25的寬度上有一定的厚度，所以沒有與軸心方向傾斜的變形，一直向著軸心方向位移。
然而也可，在圖1-圖3說明的供給輥輪31，使用圖4(b)所示柔軟結構的供給輥輪31，與門輥輪25一起將2輥輪25，31做成柔軟結構。
本發明的構成與對應的所述實施形態為本發明的紙張類抽出裝置對應于實施形態的紙幣集積抽出裝置1及紙幣抽出裝置，以下同樣紙張類對應于紙幣2輥輪對應于門輥輪25a，31a連接部對因于棱25b，31b及空洞25d，31d本發明不僅限于所述實施形態的結構，可以構成多種的實施方案。
權利要求
1.一種輥輪，具有軸部、由以該軸部為中心的彈性體構成的圓周部、和連接所述軸部和圓周部的由彈性體構成的多個螺旋狀的棱，其特征在于所述棱的形成形狀為從所述軸部到所述圓周部逐漸變寬。
2.一種紙張類抽出裝置，把旋轉地抽出紙張類的供給輥輪和分離多層的所述紙張類的門輥輪設置成，使雙方的形成在外周上的多的圓盤狀的突起部的接合面相互重疊，沿所述各自輥輪的圓周面逐張分離抽出所述紙張類，其特征在于在所述供給輥輪和門輥輪中，至少其中之一使用，具有軸部、將由該軸部為中心的彈性體所形成的多個的棱以螺旋狀設置的連接部，并且在所述連接部上，從所述軸部到所述圓周部設置多個螺旋狀的空洞，所述空洞從所述軸部到所述圓周部逐漸變細而形成的輥輪。
3.根據權利要求2所述的紙張類抽出裝置，其特征在于使所述輥輪的棱的軸側向圓周部側的螺旋方向為，在進行抽出紙張類的動作時，在所述圓周部和被輸送的紙張類的交點處，對于所述圓周部受到的紙張類的輸送負荷，所述棱部受到擠壓而后退的后退方向。
全文摘要
本發明提供一種具有良好的柔軟性及耐磨損性的輥輪及具備該輥輪的紙張類抽出裝置，該輥輪具有軸部、以軸部為中心的剛體形成的圓周部及連接所述軸部和圓周部的彈性體形成的多個螺旋狀的棱，其特征是所述棱的形狀為從所述軸部到所述圓周部逐漸變寬。由此，可抑制由于紙張類的剛性引起的卡紙及連帶抽出的輸送，且，可擴大允許抽出紙張類的厚度及剛性的范圍。
文檔編號B65H27/00GK1445152SQ0310724
公開日2003年10月1日 申請日期2003年3月19日 優先權日2002年3月20日
發明者水野祥, 澤山秀幸 申請人:歐姆龍株式會社