(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引出し式のコラムを上下段，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当該コラムにアクセスするバケットユニットに受け渡して商品取出口に搬出するようにした自動販売機であり、前記コラムが前端面を開放した樋状ケースとして庫内側に配した棚板の上に前方へ引出し可能に載置支持され、かつ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揺動アーム式のゲート機構，および収納商品を背後から前方に押し出すプッシャ機構を備えたものにおいて、各コラムケースの前端底部側に、コラムケースを庫内から前方に引出した状態では、ケース内の商品通路前面に突き出してケース内に収納した最前列に並ぶ商品の下端部がケースの前端面から前方に迫り出すのを阻止するよう押さえ込み、コラムケースを庫内に格納セットした状態では商品通路から待機位置に後退するように動作するストッパ機構を装備したことを特徴とする自動販売機。
【請求項２】
請求項１記載の自動販売機において、ストッパ機構が、コラムケースの前端底部に軸支して商品通路に向けて突き出すようばね付勢された揺動式のストッパ片、および該ストッパ片から下方に突出してコラムケースを庫内に格納して棚板上に載置した際に棚板の上面に当たってストッパ片を待機位置に後退させるアクチュエータ片からなる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、紙パック入りの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変形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６ないし図９で説明する。
まず、自動販売機の全体構成を図６(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（紙パック商品）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７〜図９で説明する。
まず、コラム６は前端面を開放した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、ケース内の商品通路に商品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９に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と、円筒カム１２ｂが回動してゲート板１２ａを閉位置（横向き）から開放位置（縦向き）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。
【００１０】
また、図８で示すように、バケットユニット７にはコラム６から受容した商品をＸ−Ｙ搬送機構８の下降位置で商品取出口２ａに向けて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から背後に出没するようになっている。
【００１１】
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が突き出し操作して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。
【００１２】
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。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記の自動販売機で紙パック商品（飲料商品）を販売する場合には、しばしば次に記すような販売トラブルを発生することがある。
すなわち、図１０に示すように箱形の紙パック商品５は、紙パックの上端部，および下端部は比較的頑丈で変形しにくいが、中間の胴部は剛性が小さく僅かな外力Ｆを加えるだけで鎖線で表すように簡単に変形する。このために、図６に示した商品収納コラム６を庫内から前方に引出して商品５をローディング（補充）する際に、商品５の胴部を手で強く掴んでコラムケース６ａに装填したり、コラムケース６ａに収納した商品５の背後にプッシャ１３ｄ（図７参照）を押しつけると紙パックが変形し、販売待機の状態では図１１で表すようにコラムケース６の最前列に並ぶ商品５の胴部がゲート板１２ａで前方から押さえられて若干偏平状に潰れ、紙パックの上端部，下端部がコラムケース６ａの前端面から前方に迫り出す（上下端部の迫り出し部分を符号Ａ，Ｂで表す）ようになる。
【００１４】
このような状態のまま販売動作が行われると、下方から移動して来てコラム６の前方位置にアクセスするバケットユニット７がコラムケース６ａの先端面よりはみ出した紙パック商品５の下端部の迫り出し部分Ｂに干渉（引っ掛かり）し、このためにＸ−Ｙ搬送機構８（図６参照）の移動動作に支障を来すようになる。また、ゲート板１２ａを閉位置から開放位置に揺動する際にはゲート板１２ａが紙パックの上端部の迫り出し部分Ａに干渉して齧りが生じ、このためにゲート機構１２のスライダ１２ｃを駆動ピン７ｇを介して押し込む駆動モータ７ｅ（図８参照）の動力が不足すると、ゲート板１２ａを開放できずにモータロックを引き起こすなどして商品の払出しが不能となるおそれがある。
【００１５】
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は商品のローディング時に最前列に並ぶ紙パック商品の下端部がコラムケースから前方に迫り出すの防止する手段を設けて販売時におけるバケットユニットとの干渉を回避した自動販売機を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、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引出し式のコラムを上下段，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当該コラムにアクセスするバケットユニットに受け渡して商品取出口に搬出するようにした自動販売機であり、前記コラムが前端面を開放した樋状ケースとして庫内側に配した棚板の上に前方へ引出し可能に載置支持され、かつ商品払出し機構として各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揺動アーム式のゲート機構，および収納商品を背後から前方に押し出すプッシャ機構を備えたものにおいて、
前記した第１の目的を達成するために、各コラムケースの前端底部側に、コラムケースを庫内から前方に引出した状態では、ケース内の商品通路前面に突き出してケース内に収納した最前列に並ぶ商品の下端部がケースの前端面から前方に迫り出すのを阻止するよう押さえ込み、コラムケースを庫内に格納セットした状態では商品通路から待機位置に後退するように動作するストッパ機構を装備するものとし（請求項１）、具体的にはストッパ機構を、コラムケースの前端底部に軸支して商品通路に向けて突き出すようばね付勢された揺動式のストッパ片、および該ストッパ片から下方に突出してコラムケースを庫内に格納して棚板上に載置した際に棚板の上面に当たってストッパ片を待機位置に後退させるアクチュエータ片とから構成するものとする（請求項２）。
【００１７】
かかる構成において、商品補充に際してコラムを庫内の格納位置から前方に引き出すと、ストッパ機構のストッパ片が自動的に待機位置からコラムケースの商品通路前端面に突き出す。これにより、コラムケース内に装填した商品の胴部がゲート板に押されて変形しても、最前列に並ぶ商品の下端部が前記ストッパ片に拘束されてコラムケースの前端面から前方に迫り出すことがない。そして、商品をローディングした後に、コラムケースを押し込んで庫内の棚板上に載置すると、アクチュエータ片が動作してストッパ片が待機位置に後退し、商品通路から自動的に引っ込む。したがって、販売動作時の商品払出し動作に支障を来すことがない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示の実施例に基づいて説明する。なお、各実施例の図中で図７〜図９に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
図１ないし図３はこの発明の請求項１、２に対応する実施例を示すものである。この実施例においては、各コラム６ごとにコラムケース６ａの前端下部には、紙パック商品５の迫り出し防止用のストッパ機構１４を装備している。このストッパ機構１４は、支軸１４ａを介してコラムケース６ａのベース６ｂに軸支した揺動アーム式のストッパ片１４ｂと、ストッパ片１４ｂの先端をコラムケース内の商品通路に向けて下方から突き出すように付勢ばね（捩じりコイルばね）１４ｃと、支軸１４ａの後端に結合（支軸１４ａを挟んでストッパ片１４ｂの先端（左端）と反対側（右側）に結合されている）してコラムケース６ａの底面に開口した窓穴６ｃ（図２参照）から下方に突き出すアクチュエータ片（コ字形の突起片）１４ｄとからなる。なお、前記の窓穴６ｃは、コラム６を庫内側の格納位置にセットした状態でコラムケース６ａを支える棚板１１の上面に向かい合う位置に開口している。
【００２０】
次に前記構成のストッパ機構１４の動作について説明する。まず、図１(a),(b) ，および図３(a) で示すように、コラムケース６ａを棚板１１の上に載置して格納位置にセットした状態では、前記したアクチュエータ片１４ｄが棚板１１の上面に突き当たって窓穴６ｃの中に押し込まれている。これにより、ストッパ片１４ｂはコラムケース６ａの商品通路から後退して待機位置（水平姿勢）に保持される。
【００２１】
一方、コラム６に商品５をローディング（補充）するために、コラムケース６ａを庫内から前方に引き出すと、図１(c),(d) ，および図３(b) で示すように、アクチュエータ片１４ｄが棚板１１から外れて拘束が解ける。これにより、ストッパ片１４ｂが付勢ばね１４ｃのばね力を受けて時計方向に揺動し、その先端が下方からコラムケース６ａの商品通路の前端面に向けて突き出すようになる。したがって、この状態ねでコラムケース６ａに紙パック商品５を装填すれば、最前列に並ぶ商品５の下端部がストッパ片１４ｂに拘束されて図１１で述べたように商品下端部が前方へ迫り出しすること無く、コラムケース６ａの中に整列して収納される。
【００２２】
そして、商品５のローディング後にコラムケース６ａを庫内に押し込んで棚板１１の上に載置セットすると、いままで下方に突き出していたアクチュエータ片１４ｄが棚板１１の上面に当たって押し込まれ、ストッパ片１４ｂが反時計方向に揺動して商品通路から下方に後退して図１(a) の販売待機状態に戻る。
これにより、販売待機状態では各コラム６に収納した商品５の下端部がコラムケース６ａの前端面から迫り出していることが無くなり、販売動作時に下方から移動して来るバケットユニット７との不当な干渉に起因する販売トラブルを未然に防ぐことができる。
【００２３】
また、図４、図５はこの発明の実施対象となるコラム構成を示すものである。この例においては、コラムケース６ａの前端部に装備したゲート機構１２（ゲート機構の構造、動作については図９で述べている）がコラムケース６ａに対して相対的に若干前傾姿勢（傾斜角度θ）に傾けて組み込まれている。したがって、ゲート機構１２の揺動アーム形のゲート板１２ａは、開閉動作の際に支軸を中心にしてコラムケース６ａの開口端面から若干前傾した面に沿って開閉移動するようになる。なお、実腺はゲート板１２ａの閉位置（横向き）、鎖線は開放位置（縦向き）を表している。
【００２４】
これにより、図５で表すように、ベース６ｂの上に並べてコラムケース６ａに紙パック商品５を収納した状態で、最前列に並ぶ商品５の上端部がコラムケースの前端面からはみ出すように前方に迫り出していても、ゲート板１２ａは図１１で述べたように商品５の迫り出し部分Ａと不当に干渉し合うことなく、この迫り出し部分Ａを避けるようにしてスムーズに開放位置に向けて揺動動作する。
【００２５】
したがって、商品販売動作に連係してゲート機構１２のゲート板１２ａを開放する際に、スライダ１２ｃを前方から押し込む動力源としてバケットユニット７（図８参照）に組み込んだ駆動モータ７ｅが、ゲート板１２ａと商品迫り出し部分との干渉による抵抗でモータロックを引き起こしたり，ゲート板１２ａが開かずに商品５の払出しが不能になるといった販売トラブルを回避できる。
【００２６】
なお、図示例では、コラム６に装備した商品払出し機構のゲート機構１２、およびベルト駆動式プッシャ機構１３をバケットユニットに搭載した駆動モータ７ｅを動力源として駆動するようにしているが、各コラムごとに商品払出し機構の動力源として駆動モータ、ソレノイドを搭載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。また、実施例で述べたストッパ機構と後述のゲート機構の配置を併用することで、紙パック商品の販売動作に対する信頼性がより一層向上する。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明の構成によれば、自動販売機の庫内に搭載した商品収納ラックのコラムに商品を収納して販売する際に、商品の変形に起因するコラムケースからの商品迫り出し部分と販売機構との不当な干渉を防止して販売トラブルなしに販売動作を円滑に進めることができる。
【００２８】
すなわち、コラムケースに請求項１のストッパ機構を付設することにより、商品のローディング時にコラムケースに装填した商品の下端部がケースの前端面から前方に迫り出すのを阻止して下方から移動して来るバケットユニットとの不当な干渉を避けることができ、またストッパ機構として請求項２の構成を採用することにより、商品のローディングに際し、コラムケースを庫内から出し入れする操作に合わせてストッパ機構のストッパ片を自動的に突き出し，待機位置に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に対応する実施例の構成図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ販売待機の状態におけるコラムの正面図、側面図、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれコラムケースを庫内から前方に引き出した商品ローディングの状態におけるコラムの正面図、側面図。
【図２】  ストッパ機構を組み込んだ図１のコラムケースを底面側から見た前端部の斜視図。
【図３】  図１におけるストッパ機構の内部構造、および動作の説明図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１の（ａ）、（ｃ）に対応した動作状態を表す図。
【図４】  この発明の実施対象となるコラムの構成図で、ゲート機構を組み込んだコラムケース前端部の側面図。
【図５】  図４の構成によるゲート板の開閉動作の説明図。
【図６】  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７】  図６における商品収納コラムの従来構造を表す側面図。
【図８】  図６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９】  図８におけるコラムケースに組み込んだゲート機構の斜視図。
【図１０】  自動販売機で販売する紙パック商品の外形斜視図。
【図１１】  図７に示した従来のコラムに紙パック商品を収納した場合に生じる販売トラブルの状況を表す図。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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