(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複数のコラムを上下段，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商品取出口に送出するようにした自動販売機であり、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収納商品を前方に押し出すプッシャ、およびコラムケースの前端部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板を備え、該ゲート板に連結した円筒カム，該円筒カムに連繋させた往復動式のスライダ，および復帰ばねとの組合せからなるカム機構を介してゲート板を開閉操作するようにしたものにおいて、前記スライダに、円筒カムの基部周面に形成したカム突起と係合し、併せて円筒状のカム基部を左右から抱き込む案内溝部を形成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の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公知である。
【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（紙パック入り商品など）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ぢは後述するように動力源（駆動モータ）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３〜図５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で作られており、そのコラムケース内に商品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に軸支してコラム６の前端面に配した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１２ｂ，スライダ１２ｃ，復帰ばね１２ｅの組合せからなる直線／回転変換用のカム機構とで構成され、このカム機構がコラムケースの側壁内部に画成した空所に組み込まれている。また、円筒カム１２ｂは円筒状のカム基部１２ｂ−１の周面上に延在するリブ状のカム突起１２ｂ−２が形成された構造になる。一方、スライダ１２ｃは円筒カム１２ｂの下方に並置し、かつその前端をコラムケースの側壁前面に開口した窓穴に臨ませて前後方向へスライド可能に案内支持されており、スライダ１２ｃの上部から上方に突き出した二股状のカムガイド１２ｃ−１が円筒カム１２ｂのカム突起１２ｂ−２に係合している。また、復帰ばね  （コイルばね）１２ｄはスライダ１２ｃの後端から突き出した支軸１２ｃ−２に嵌合し、コラムケースへの組み込み位置でスライダ１２ｃを前方に押し出すように付勢している。
【０００９】
かかる構成で、販売待機時にはスライダ１２ｃが復帰ばね１２ｄに押されて前方に突き出しており、ゲート板１２ａはコラム６のケース前端面を横切って商品５を収納位置に拘束する閉位置に保持されている。この状態で前記スライダ１２ｃをバケットユニット側から駆動ピンで後方に押し込むと、該スライダ１２ｃの二股状カムガイド１２ｃ−１にガイドされて円筒カム（従動節）１２ｂが回動し、これによりゲート板１２ａが実腺で示す閉位置から鎖線で示す開位置に揺動してコラム６の前端面を開放する。
【００１０】
一方、プッシャ機構１３は、コラムケースの下面側に沿って前後一対のプーリ間に張架した歯付きベルト１３ａと、コラム内に収納した最後列に並ぶ商品５の背後に押し当てて前記ベルト１３ａ連結した衝立状のプッシャ１３ｂと、前記ベルト１３ａの前端側のプーリに連結してコラムケースから前方に突き出した動力伝達用歯車１３ｃとからなり、かつプッシャ１３ｂはベルトの裏面側に設けたラチェット爪１３ｄをコラムケースの底面上に形成した後退移動阻止用の歯列１３ｅに係合している。
【００１１】
また、図４で表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商品取出口２ａに送出するコンベヤ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の歯車１３ｃに動力を伝達する駆動歯車７ｄ，および駆動モータ７ｅ，往復動式ねじ送り機構７ｆ，駆動ピン７ｇとの組合せからなるゲート機構１２の駆動部を装備している。なお、前記の駆動歯車７ｄは駆動ピン７ｇの前進，後退移動に連動してバケットユニット７の後部からコラム６に向けて出没するようにインターロックされている。
【００１２】
かかる構成で、商品販売時にバケットユニット７をＸ−Ｙ搬送機構８の移動操作で指定したコラム６にアクセスし、この位置で前記した駆動ピン７ｇを突き出すと、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、スライダ１２ｃの動きに従動して回転する円筒カム１２ｂを介してゲート板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がコラム側の歯車１３ｃに噛み合って駆動モータ７ｂとプッシャ機構１３との間に動力伝達経路が確立する。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１３ａを介してプッシャ１３ｂ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５を前方に払出し、バケットユニット７に受け渡す。
【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を停止制御してプッシャ機構１３への動力伝達を絶ち、さらに駆動ピン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て残りの商品５を収納位置に保持させる。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を始動してバケット内に収容されている商品を商品取出口２ａに送出し、これにより一連の販売動作が終了して販売待機状態に戻る。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した商品収納ラックの各コラム６に装備した商品払出し機構、特にゲート板１２ａを開閉操作する従来の円筒カム機構（図５（ａ），（ｂ）  参照）の構造では動作面で次に記すような問題点が残る。
すなわち、スライダ１２ｃはその上面側に突出する二股状カムガイド１２ｃ−１が円筒カム１２ｂの周面から突き出たリブ状のカム突起１２ｂ−２にのみ係合しており、スライダ１２ｃ自身はコラムケースの側壁内部に遊嵌して前後方向へスライド可能に案内支持されている。
【００１５】
かかる構造では、スライダ１２ｃを前方から押し込んで従動節である円筒カム１２ｂを回転させる際に、その反力（ゲート板１２ａはコラム６内に収納した最前列の商品５の表面を摺動しながら閉位置から開位置に向けて揺動するために大きな抵抗力が加わる）を受けてスライダ１２ｃの姿勢が図５（ｂ）  の鎖線で表すように傾いてその端縁がコラムケース側の壁面に強く押しつけられる。この結果、摺動摩擦抵抗が高まってスライダ１２ｃの移動動作に円滑性を欠くようになって駆動モータ７ｅがモータロックを引き起こすおそれがあるほか、カムガイド１２ｅと円筒カム１２ｂのカム突起１２ｂ−２との噛み合いが浅いと両者間の係合が外れてゲート機構が動作不能となるなど、動作面で信頼性を欠くようになる。
【００１６】
この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、前記した自動販売機を対象に、その商品収納ラックのコラムに組み込んだゲート機構が円滑に開閉動作するように改良した自動販売機を提供することを目的とする。
【００１７】
【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、自動販売機に搭載した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収納商品を前方に押し出すプッシャ、およびコラムケースの前端部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板を備え、該ゲート板に連結した円筒カム，該円筒カムに連繋させた往復動式のスライダ，および復帰ばねとの組合せからなるカム機構を介してゲート板を開閉操作するようにしたものにおいて、前記スライダに、円筒カムの基部周面に形成したカム突起と係合し、併せて円筒状のカム基部を左右から抱き込む案内溝部を形成して構成するものとする。
【００１８】
かかる構成で外部からスライダを押し込み操作すると、スライダは円筒カムのカム基部（円筒状）をガイド部材として、これを左右から抱き込むようにしてスライド移動し、同時にスライダの案内溝部に係合したリブ状カム突起を介して円筒カムが回転してゲート板を開放操作する。したがって、ゲート板の開放動作過程で円筒カムのカム突起を介してスライダに加わる反力（モーメント荷重として作用する）は円筒状のカム基部で受け止められ、スライダは左右方向に傾くことなく安定した直立姿勢を保って前後方向にスライド移動する。これにより、従来構造のようにスライダがコラムケースの側壁に押し付けられて大きな摩擦抵抗が加わることなく、円滑にスライド移動するようになる。
【００１９】
【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）  に示す実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図５（ａ），（ｂ）  に対応する同一部材には同じ符号が付してある。
図示実施例において、商品収納コラム６のコラムケース前端部に組み込んだゲート機構１２（図４参照）は基本的に図５と同様な構造であるが、特にスライダ１２ｃから上方に突き出した二股状のカムガイド１２ｃ−１の間に形成した案内溝部１２ｃ−３が、円筒カム１２ｂのリブ状カム突起１２ｂ−２と嵌合し合う溝部１２ｃ−４，  および円筒状のカム基部１２ｂ−１の周面に左右から抱き込み式に嵌合し合う溝部１２ｃ−５からなる二段溝として形成されている。
【００２０】
かかる構成で、前方からバケットユニット７（図４参照）に組み込んだ駆動ピン７ｇが前方からスライダ１２ｃを押し込むと、スライダ１２ｃは円筒カム１２ｂのカム基部１２ｂ−１をガイド部材としてその軸方向にスライド移動するとともに、そのスライド移動過程で溝部１２ｃ−４に嵌合したカム突起１２ｂ−２を介して円筒カム１２ｂがその軸中心の回りに回転し、該円筒カム１２ｂに連結したゲート板１２ａを閉位置から開位置に向けて開放操作する。また、このゲート板開放過程で円筒カム１２ｂのカム突起１２ｂ−２を介してスライダ１２ｃにモーメント荷重として加わる反力は、二股状のカムガイド１２ｃ−１を介して円筒カム１２ｂのカム基部１２ｂ−１の周面で受け止められる。したがって、スライダ１２ｃ自身は姿勢が左右方向に傾いてコラム６の壁面に擦り付けられることがなく、安定した直立姿勢を保ったままで円滑に前後方向にスライド移動するようになる。
【００２１】
これにより、従来構造で問題となっていたスライダ１２ｃの駆動源であるモータ７ｅのモータロック，およびスライダ１２ｃのカムガイド１２ｃ−１と円筒カム１２ｂのカム突起１２ｂ−２との噛み合外れによるゲート機構の動作不能の事態を回避できる。
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ゲート機構１２を、バケットユニット７（図４参照）に搭載した駆動モータ７ｅを動力源とする駆動部により開閉操作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駆動源（モータ，ソレノイドなど）を搭載してゲート機構１２のスライダ１２ｃ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。
【００２２】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、自動販売機に搭載した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収納商品を前方に押し出すプッシャ、およびコラムケースの前端部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板を備え、該ゲート板に連結した円筒カム，該円筒カムに連繋させた往復動式のスライダ，および復帰ばねとの組合せからなるカム機構を介してゲート板を開閉操作するようにしたものにおいて、前記スライダに、円筒カムの基部周面に形成したカム突起と係合し、併せて円筒状のカム基部を左右から抱き込む案内溝部を形成したことより、ゲート板の開閉動作過程で円筒カムのカム突起を介してスライダに加わる反力でライダは左右方向に傾くことなく、安定した直立姿勢を保って円滑にスライド移動させることができ、これによりゲート機構の動作面で信頼性の向上化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例によるゲート機構の構成を示す図であり、（ａ）  は斜視図、（ｂ）  は（ａ）  図の矢視Ｘ−Ｘ断面図
【図２】この発明の実施対象となる自動販売機の構成を示す図であり、（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構造を示す側面図
【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におけるコラムのゲート機構の構成を示す図であり、（ａ）  は斜視図、（ｂ）  は（ａ）  図の矢視Ｘ−Ｘ断面図
【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
７    バケットユニット
８    Ｘ−Ｙ搬送機構
１２    ゲート機構
１２ａ  ゲート板
１２ｂ  円筒カム
１２ｂ−１  カム基部
１２ｂ−２  カム突起
１２ｃ  スライダ
１２ｃ−１  二股状カムガイド
１２ｃ−３  案内溝部
１２ｄ  復帰ばね
１３    プッシャ機構
【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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