(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケースの庫内に、各コラムごとに商品を前後一列に並べて収納するコラムを上下段，左右列に配列した商品収納ラックを搭載し、販売指令に基づき前記コラムから前方に払出した商品を商品取出口に搬出するようにした自動販売機であり、前記商品収納ラックの商品払出し機構として、各コラムごとにコラムケースの前端に配して商品を収納位置に保持するゲート機構，および収納商品を背後から前方に押し出すベルト駆動式プッシャ機構を備え、かつ該プッシャ機構が駆動モータから動力伝達を受けて回転する駆動プーリと従動プーリとの間に張架してコラムケースの底部側に敷設したエンドレスの歯付きベルトと、該ベルトの周上に連結してコラムケース上に定めた動作ストロークの範囲を移動可能に配したプッシャからなるものにおいて、前記プッシャが動作ストロークの前部ストロークエンドに到達した位置で駆動プーリを空回りさせるモータロック防止手段として、前記ストロークエンドに対応した位置で駆動側プーリの周面に接触するベルトの領域を歯の無い平坦面となしたことを特徴とする自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、缶入り，  紙パック入り飲料商品などを販売する自動販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
頭記の自動販売機として、前面に商品取出口付きの外扉を備えた本体ケースの庫内に、各コラムごとに前後一列に並べて商品を収納する引出し式のコラムを上下段，左右列に並べて構築した商品収納ラックを搭載し、販売指令に基づき指定したコラムから商品を１個宛前方に払出して下方の商品取出口へ搬出するようにした自動販売機が周知である。
【０００３】
また、商品収納ラックの各コラムから払出した商品が商品取出口のボックス内に落下した際の着地衝撃で破損するのを防ぐために、前記の商品収納ラックと組合せてラックの前方にコラムから払出した商品を受容するバケットユニット，および該バケットユニットを搭載して上下，左右に移動するＸ−Ｙ搬送機構を装備し、販売指令に基づき前記Ｘ−Ｙ搬送機構を介して選択したコラムの前方にバケットユニットをアクセスし、該コラムから払出した商品をバケットユニットに移載して商品取出口に送出するようにするとともに、バケットユニットには商品収納ラックの各コラムに装備したプッシャ機構とゲート機構の組合せからなる商品払出し機構の動力源となる駆動装置を搭載し、バケットユニットを指定のコラムにアクセスした位置で、バケットユニット側からコラムの商品払出し機構に動力を伝達して商品を払出すように構成の自動販売機がこの発明と同一出願人より特願平９−４３４５４号として既に提案されている。
【０００４】
次に、前記提案になる自動販売機の概要を図２ないし図５で説明する。
まず、自動販売機の全体構成を図２（ａ），（ｂ）  に示す。図において、１は自動販売機の本体ケース（断熱筐体）、２は前面下部に商品取出口２ａを備えた外扉、３は断熱内扉、４は各コラムごとに商品５を前後一列に並べて収納する複数のコラム６を上下段，左右列に配列して構築した商品収納ラック、７は商品収納ラック４の各コラム６から払出した商品をその前方位置で受容するバケットユニット、８は該バケットユニットを搭載して上下，左右に移動する直角座標形のＸ−Ｙ搬送機構であり、販売指令に基づき前記Ｘ−Ｙ搬送機構８を移動操作して指定コラム６の前方位置にバケットユニット７をアクセスし、該コラムから払出した商品５をバケットユニット７に移載した後、再びＸ−Ｙ搬送機構８を下降移動してバケットユニット７から商品５商品取出口２ａに送出するよう構成している。
【０００５】
ここで、商品収納ラック４のコラム６は、個々に前方へ引出して商品補充が行えるように本体ケース１側に設けたラック支持フレーム１１の上に搭載して前方に引出し可能に配備した樋状ケースとしてなり、各コラム６には後述するように動力源を持たない商品払出し機構を備えている。一方、バケットユニット７には、前記コラムの商品払出し機構をバケットユニット側から駆動するための動力源として後記の電動式駆動機構を装備しており、バケットユニット７を指定のコラム６にアクセスした位置でバケットユニットの駆動機構から動力をコラム６の商品払出し機構に伝達して商品５を払出すようにしている。
【０００６】
また、当該自動販売機は、庫内の商品収納ラック４に収納した商品５，および販売時に客の購入した商品がコラム６からバケットユニット７に移載されて商品取出口２ａへ取り出されるまでの販売動作の一連の動きを外部から目視観察できるように、本体ケースの外扉２，および断熱内扉３の商品収納ラック４と対峙する扉面域をそれぞれ透視扉板で構成している。なお、９は商品５を保冷する冷却ユニット、１０は冷凍機のコンデンシングユニットである。
【０００７】
次に、前記商品収納ラック４のコラム６，およびコラム６に組み込んだ商品払出し機構９の構造，動作を図５〜図７で説明する。
まず、コラム６は断面Ｕ字形になる樹脂成形品の樋状ケース（コラムケース６ａ）で作られており、商品５を前後一列に並べて起立姿勢に収納する。また、コラムケースには、商品払出し機構としてコラムケース６ａの前端部に配したゲート機構１２，および商品５を前方に押し出すベルト駆動式のプッシャ機構１３を装備している。
【０００８】
ここで、ゲート機構１２は一端をコラムケースの側壁前端に軸支してコラムケース６ａの前端面に張り出す揺動アーム式のゲート板１２ａと、図５で示すようにゲート板１２ａの後部に連結した円筒カム（周面上にリブ状のカム突起が形成されている）１２ｂ，該円筒カム１２ｂに連繋した往復動式のスライダ１２ｃ，復帰ばね１２ｄを組合せた直線／回転変換用のカム機構とからなり、コラムケース６ａの前方から復帰ばね１２ｄに抗してスライダ１２ｃを押し込み操作することにより、ゲート板１２ａを閉位置から開位置に揺動操作するよう構成されている。
【０００９】
一方、ベルト駆動式のプッシャ機構１３は、コラムケースの底面側に沿って前部の駆動プーリ１３ａと後部の従動プーリ１３ｂとの間にまたがって張架した歯付きベルト（タイミングベルト）１３ｃと、該ベルト１３ｃの周上に起立連結してコラムケース内に突き出す衝立状のプッシャ１３ｄと、前部の駆動プーリ１３ａに連結してコラムケース６ａの前端側に突き出した動力伝達用の歯車１３ｅとからなり、かつプッシャ１３ｄはその裏面側に付設した爪１３ｆをコラムケース６ａの底面側に沿って前後方向に形成したラチェット歯列１３ｇに係合してプッシャ１３ｄをその位置から後退しないように保持している。なお、前記した駆動プーリ１３ａ，従動プーリ１３ｂは歯付きベルト１３ｃの歯列と噛み合ってスリップしないように歯車状プーリ（スプロケット）を用いている。
【００１０】
ここで、プッシャ１３ｄは、コラムケース６ａ内の前後箇所に設定したストロークエンドＡとＢの間に設定した動作ストロークＳの範囲で移動可能に組み込まれており、コラムケース６ａに商品５を補給する際には、ラチエット歯列１３ｇから爪１３ｆを外した上で、プッシャ１３ｄを手動操作で後部のストロークエンドＡの位置に後退させ、商品５をプッシャ１３ｄと前端のゲート板１２ａとの間に一列に並べて装填した後にプッシャ１３ｄを最後列の商品の背後に押し当ててセットする。
【００１１】
また、図４で示すように、バケットユニット７にはコラム６から移載した商品を下降位置で商品取出口２ａに送出する搬出コンベヤ７ａ，該コンベヤの駆動モータ７ｂ，およびコラム６からの移載商品を検出する商品検知スイッチ機構７ｃのほかに、前記駆動モータ７ｂを動力源としてコラム６のプッシャ機構１３に動力を伝達する駆動歯車７ｄ，およびコラム６のゲート機構１２に対する駆動機構として駆動モータ７ｅに往復動式ねじ送り機構７ｆを介して連結した駆動ピン７ｇを装備している。なお、駆動ピン７ｇの前進，後退移動に従動して前記した駆動歯車７ｄがバケットユニット７から出没するようになっている。
【００１２】
かかる構成の自動販売機での商品販売動作は次のように行われる。まず、客がコインを投入後に、庫内に並ぶ商品（前面の透視扉を通して庫内が目視できる）から所望の商品を選んで、そのコラムに対応する選択ボタンを押すと、Ｘ−Ｙ搬送機構８によりバケットユニット７が待機位置から移動して指定したコラム６の前方位置にアクセスする。次に、この位置で前記した駆動ピン７ｇを突き出し操作すると、該ピン７ｇがコラムケースに組み込んだゲート機構１２のスライダ１２ｃを後方に押し込む。これにより、ゲート板１２ａが開位置に回動してコラム６の前端面を開放するとともに、駆動歯車７ｄがコラム側に配したプッシャ機構１３の歯車１３ｅに噛み合って駆動モータ７ｂとプッシャ機構１３との間の動力伝達経路を形成する。この状態で駆動モータ７ｂを始動すると、プッシャ機構１３のベルト１３ｃを介してプッシャ１３ｄが前進移動し、コラム６に収納した商品５を背後から押して最前列に並ぶ商品を前方に払出す。
【００１３】
そして、商品５がバケットユニット７に移載されると、その受け渡し過程で商品検知スイッチ７ｃが動作し、この動作信号を基に駆動モータ７ｂを停止するとともに、駆動ピン７ｇを後退移動してゲート機構１２のゲート板１２ａを閉位置に復帰させる。その後にＸ−Ｙ搬送機構８によりバケットユニット７を商品取出口２ａの位置まで下降移動した後に搬出コンベヤ７ａによりバケット内に収容されている商品５を商品取出口２ａに送出して１回の販売動作が終了する。
【００１４】
また、コラム６の商品売切検知は次のように行っている。すなわち、販売動作時にプッシャ１３ｄを前部ストロークエンドＢまで前進送りしてもバケットユニット７に備えた商品検知スイッチ７ｃ（図４参照）が動作しない、つまりコラム６からバケットユニット７に商品５が払出されない条件で売切信号を出すようにしている。この方式により、引出し式のコラム６には商品売切検知スイッチ，および信号配線などを装備する必要がない。この場合に、商品補充ミスでコラムケース内に商品抜け（商品列の一部に商品が装填されてない状態）がある場合を考慮して、販売動作の開始時点から売切信号を出すまでには、プッシャ１３ｄがストロークエンドＡからＢの間の動作ストロークＳを移動するに要する時間（実際の製品では約１０秒程度）だけ駆動モータ７ｂを運転し続け、この設定時間を経過しても商品検知スイッチ７ｃが動作しない場合に商品売切と判断して当該コラムの売切信号を出すように販売制御を行っている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した商品売切検知方式を採る自動販売機では、次に記すような解決すべき問題点がある。
すなわち、最後の商品が販売されてコラム６が空になった状態，あるいは商品補充ミスによる商品抜けがあってプッシャ１３ｄが動作ストロークＳの途中に位置しているにもかかわらずコラムに商品が並んでない状態で、客がこのコラムを選択した場合には、販売動作の開始時点からコラムの売切信号が出力されるまではプッシャ機構１３を駆動するモータ７ｂへの給電を続け、その出力でプッシャ機構１３の歯付きベルト１３ｃと噛み合う駆動プーリ１３ａが駆動される。
【００１６】
一方、プッシャ１３ｄは、動作ストロークＳの前部ストロークエンドＢに到達すると、その位置に停止してそれ以上は前進移動できない。このために、売切検知信号が出る以前にプッシャ１３ｄが動作ストロークＳの前部ストロークエンドＢまで達すると、駆動モータ７ｂが給電状態にあるにも係わらず、プッシャ１３ｄに結合した歯付きベルト１３ｃと噛み合う駆動プーリ１３ａが回転できず、その結果、駆動モータ７ｂがモータロックの状態となって故障（過負荷電流によるコイル焼損）するおそれがある。
【００１７】
かかる点、モータロックの防止手段として、駆動モータ７ｂからコラム６に組み込んだベルト駆動式プッシャ機構１３の駆動プーリ１３ａに至る動力伝達経路，例えば駆動プーリ１３ａと歯車１３ｅの間に定トルククラッチ（一定以上の負荷が掛かると動力の伝達を絶つ）を介装してモータを空回りさせる方法が考えられるが、このようなクラッチを採用することは部品の配置スペースの確保に加えてコストを押し上げるので実用的ではない。
【００１８】
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、商品収納ラックの各コラムごとに商品払出し機構として前記したベルト駆動式プッシャ機構を装備した自動販売機を対象に、プッシャ機構の駆動ベルトに僅かな改良の手を加えることにより、コラムの商品売切検知を行う過程でプッシャ機構の駆動モータがモータロックを引き起こすことがないようにした自動販売機を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明によれば、各コラムごとに商品を前後一列に並べて収納するコラムを上下段，左右列に配列した商品収納ラックを搭載し、販売指令に基づき前記コラムから前方に払出した商品を商品取出口に搬出するようにした自動販売機で、前記商品収納ラックの商品払出し機構として、各コラムごとにコラムケースの前端に配して商品を収納位置に保持するゲート機構，および収納商品を背後から前方に押し出すベルト駆動式プッシャ機構を備え、かつ該プッシャ機構が駆動モータから動力伝達を受けて回転する駆動プーリと従動プーリとの間に張架してコラムケースの底部側に敷設したエンドレスの歯付きベルトと、該ベルトの周上に連結してコラムケース上に定めた動作ストロークの範囲を移動可能に配したプッシャからなるものにおいて、前記プッシャが動作ストロークの前部ストロークエンドに到達した位置で駆動プーリを空回りさせるモータロック防止手段として、前記ストロークエンドに対応した位置で駆動側プーリの周面に接触するベルトの領域を歯の無い平坦面となすものとする。
【００２０】
かかる構成によれば、プッシャが前部のストロークエンドに到達してこの位置から先に動けない状態になると、歯付きベルトの歯と駆動プーリとの間の噛み合い結合が無くなり、これによりベルトが停止したまま駆動プーリがベルトの平坦面をスリップして空回りできるようになる。
したがって、商品販売に際して客の選択したコラムが空であり、そのためにコラム内の動作ストロークに沿って前進移動するプッシャが前部ストロークエンドまで移動した後も、そのコラムの売切検知信号が出るまでの間はベルトが停止したまま駆動プーリが空回りして駆動モータを回し続けることができ、これによりモータロックの発生を回避しつつ、コラムの売切検知を行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図１（ａ），（ｂ）  に示す実施例で説明する。なお、実施例の図中で図３に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
図１において、商品収納コラム６は基本的に図３と同じ構造であるが、コラムケース６ａに組み込んだ商品払出機構であるベルト駆動式プッシャ機構１３について、駆動プーリ１３ａと従動プーリ１３ｂの間に張架したエンドレスの歯付きベルト１３ｃの周域一部には、その内周面側に形成されている歯列１３ｃ−１を欠如して平坦面となした歯無し領域Ｘが形成されている。この歯無し領域Ｘは、ベルト１３ｃの周上に結合したプッシャ１３ｄの前方側の領域に形成されており、その長さはプッシャ１３ｄが動作ストロークＳの前部ストロークエンドＢに到達した位置で駆動プーリ１３ａの周域に接触する範囲に設定されている。
【００２２】
かかる構成により、先述のように客が空のコラムを選択した場合の販売動作過程で、プッシャ１３ｄが前部ストロークエンドＢに到達してこれ以上前進移動できなくなった状態でも、図１（ｂ）  で表すように、駆動プーリ１３ａは停止しているベルト１３ｃの歯無し領域Ｘの平坦面をスリップして空回りが可能である。したがって、プッシャ１３ｄが前部ストロークエンドＢに移動してから当該コラムの売切検知信号が出力されるまでの間は、プッシャ機構１３を駆動するモータ７ｂ（図４で述べたように、駆動モータ７ｂはバケットユニット７に搭載されており、歯車７ｄ，１３ｅを介して駆動プーリ１３ａに動力が伝達される）を回し続けることができ、これによりモータロックの発生を回避しつつコラムの商品売切検知を行うことができる。しかも、モータロック防止手段としては、ベルト１３ｃの周域一部に歯列の無い領域Ｘを形成した歯付きベルトを採用するだけでよく、製作コストは従来のものと殆ど変わることがない。
【００２３】
なお、図示実施例では、コラム６に装備した商品払出し機構のベルト駆動式プッシャ機構１３を、バケットユニット（図４参照）に搭載した駆動モータ７ｂを動力源として動力伝達を行うようにしているが、各コラムごとに駆動モータを装備してプッシャ機構を駆動するようにした構成のものに対しても同様に実施適用できることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、各コラムごとに装備したベルト駆動式プッシャ機構に対して、そのプッシャが動作ストロークの前部ストロークエンドに到達した位置で駆動モータに伝動連結した駆動プーリを空回りさせるモータロック防止手段として、前記ストロークエンドに対応した位置で駆動側プーリの周面に接触するベルト範囲の歯列を欠如して平坦面となしたことにより、商品の売切検知を行う動作過程で駆動モータがモータロックすることを回避することができ、これによりモータロックに起因する故障発生を防いで自動販売機の信頼性向上化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例の構成図であり、（ａ）  はベルト駆動式プッシャ機構を組み込んだ商品収納コラムの側面図、（ｂ）  はプッシャが動作ストロークの前部ストロークエンドに到達した状態における歯付きベルトの部分拡大図
【図２】この発明の実施対象となる自動販売機の全体構成図であり、（ａ）  は正面図、（ｂ）  は縦断側面図
【図３】図２における商品収納コラムの従来構造を表す図
【図４】図２におけるバケットユニットの内部構造，およびバケットユニットを商品収納ラックのコラムにアクセスしてその商品払出し機構に動力を伝達する動作の説明図
【図５】図４におけるコラムに組み込んだゲート機構の斜視図
【符号の説明】
１    自動販売機の本体ケース
２    前面扉
２ａ  商品取出口
４    商品収納ラック
５    商品
６    コラム
６ａ  コラムケース
７    バケットユニット
８    Ｘ−Ｙ搬送機構
１２    ゲート機構
１３    ベルト駆動式プッシャ機構
１３ａ  駆動プーリ
１３ｂ  従動プーリ
１３ｃ  歯付きベルト
１３ｃ−１  歯列
１３ｄ  プッシャ
Ｓ    プッシャの動作ストローク
Ｂ    前部ストロークエンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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