(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下端部に商品払出口を有する筐体内に設けられ、前後方向に互いに間隔を隔てて配置された前壁および後壁を有するとともに、多数の円筒状の商品を左右方向に横倒し状態で収納する収納部と、
前記前壁の下方に、前記収納部に連なるように設けられ、複数の商品を上下方向に一列に収納する商品通路部と、
前記収納部の下部に設けられ、前記商品通路部に向かって前下がりに傾斜した傾斜板を有するとともに、前記収納部の商品を前記商品通路部に案内する絞込み部と、
前記商品通路部の商品を、前記商品払出口から一個ずつ外部に払い出す商品払出手段と、
前記絞込み部に、前記傾斜板を介して当該絞込み部の内方に臨むように設けられるとともに、前記傾斜板付近に位置する商品に接触し、前記収納部から前記商品通路部への商品の移動を容易にするために、当該接触した商品を前記傾斜板に沿って擦り上げる擦上げ機構と、
を備え、
前記商品の直径をｄとし、前記前壁に当接した状態で前記商品通路部付近に位置する商品と、この商品に当接しかつ前記擦上げ機構に接触する商品との前後方向のオーバーラップ寸法をａとし、前記傾斜板付近に位置しかつ前記後壁に最も近い商品と、当該後壁との前後方向の隙間をＡとしたときに、当該隙間Ａがａ＜Ａ＜１／２ｄを満たすように、前記前壁および前記後壁が配置されていることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項２】
前記商品払出手段は、
左右方向に延びる回転軸を中心として回転自在に設けられ、前記商品通路部の最下位の商品を収容可能な凹部を有する商品払出部材と、
販売時に、前記商品払出部材を回転駆動するモータと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機の商品収納装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば缶ジュースや缶コーヒーなどの円筒状の商品をランダムに多数収納しておくとともに、収納した商品を販売指令に基づき適宜、払い出す自動販売機の商品販売装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の商品を販売する自動販売機の商品収納装置として、例えば、特開平２−２４７７９４公報に記載のものが知られている。この商品収納装置は、下端部に一対の商品払出手段と、一対の商品払出口を有し、商品収納ラック内の商品を２ヶ所から払い出せる構造となっている。商品収納ラックの下部は、商品払出機構の内部装置を収容した隔壁部で前後に仕切られている。この隔壁部と、これに対向して設けた前後の導入板との間には、商品を一個ずつ商品払出機構に送り込む商品通路が前後２列に形成されている。また、各商品通路の上側には、ランダムに収納された商品を一列に整列させて商品通路に導く整列機構がそれぞれ設けられている。各整列機構は、上段に配設され逆「ハ」字状に対向する一対の第１案内板と、下段に配設された第２案内板と、これらの案内板を揺動させるカム機構とで構成されている。一対の第１案内板は、それぞれ同一方向に曲げ加工が施され、その先端部間には商品一個が通過可能な間隙が形成されている。第２案内板は、第１案内板とは反対方向に曲げられており、商品を商品通路に送り込むように形成されている。カム機構は、各案内板に取り付けられ、各案内板を所定のタイミングで個々に揺動させるように構成されている。上方から両第１案内板間に導かれた商品は、カム機構により両第１案内板を介して適宜揺り動かされることにより整列し、両第１案内板間の間隙から一個ずつ降下して、下段の第２案内板を介して商品通路に送り込まれる。商品通路に送り込まれた商品は、商品払出手段により商品払出口から落し込まれるようにして、外部に払い出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の商品販売装置によれば、商品を整列させる各案内板は片持ちで取り付けられていおり、その全面に積み重なった商品の荷重が加わることになり、しかも、カム機構による強制的な揺動動作を繰り返し受けることになる。このため、各案内板の曲がりおよび破損の問題が起こり易く、また、各案内板をカム機構により個々に揺動させているため、構造や制御が複雑になり、故障などが起こり易く、全体的に信頼性に欠けるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、無作為（ランダム）に収納された商品を確実に一列に整列させて商品通路部に導くことができる信頼性の高い自動販売機の商品収納装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、上記目的を達成するために、下端部に商品払出口を有する筐体内に設けられ、前後方向に互いに間隔を隔てて配置された前壁および後壁を有するとともに、多数の円筒状の商品を左右方向に横倒し状態で収納する収納部と、前壁の下方に、収納部に連なるように設けられ、複数の商品を上下方向に一列に収納する商品通路部と、収納部の下部に設けられ、商品通路部に向かって前下がりに傾斜した傾斜板を有するとともに、収納部の商品を商品通路部に案内する絞込み部と、商品通路部の商品を、商品払出口から一個ずつ外部に払い出す商品払出手段と、絞込み部に、傾斜板を介して絞込み部の内方に臨むように設けられるとともに、傾斜板付近に位置する商品に接触し、収納部から商品通路部への商品の移動を容易にするために、接触した商品を傾斜板に沿って擦り上げる擦上げ機構と、を備え、商品の直径をｄとし、前壁に当接した状態で商品通路部付近に位置する商品と、この商品に当接しかつ擦上げ機構に接触する商品との前後方向のオーバーラップ寸法をａとし、傾斜板付近に位置しかつ後壁に最も近い商品と、後壁との前後方向の隙間をＡとしたときに、隙間Ａがａ＜Ａ＜１／２ｄを満たすように、前壁および後壁が配置されていることを特徴としている。
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動販売機の商品収納装置において、商品払出手段は、左右方向に延びる回転軸を中心として回転自在に設けられ、商品通路部の最下位の商品を収容可能な凹部を有する商品払出部材と、販売時に、商品払出部材を回転駆動するモータと、を有していることを特徴とする。
【０００６】
【作用】
請求項１の自動販売機の商品収納装置によれば、前後方向に互いに間隔を隔てて配置された前壁および後壁を有する収納部に、左右方向に横倒し状態で収納された多数の商品は、絞込み部を介して商品通路部に案内され、上下方向に一列に収納される。そして、これらの商品通路部内の商品は、商品払出手段によって、商品払出口から外部に一個ずつ払い出される。
この場合、擦上げ機構が、絞込み部に、傾斜板を介して絞込み部の内方に臨むように設けられており、傾斜板付近に位置する商品に接触するとともに、この擦上げ機構により、これに接触する商品は、収納部から商品通路部への商品の移動を容易にするために、傾斜板に沿って斜めに擦り上げられる。この擦り上げ動作により、商品が回転して商品相互間の摩擦力が減少することによって、商品が鉛直方向に降下しやすい状態になり、その結果、商品が絞込み部から商品通路部内に一個ずつ確実に送り込まれる。すなわち商品間のブリッジ状態が簡単に解消される。このように、擦上げ機構により円筒状の商品を傾斜板に沿って斜めに擦り上げるだけで、すなわち従来よりも小さな力で、商品間のブリッジ状態を解消することができ、それにより、擦上げ機構を簡易なもので構成することができる。
また、上記隙間Ａが、上記オーバーラップ寸法ａおよび商品の直径ｄとの関係において、ａ＜Ａ＜１／２ｄを満たすように、前壁および後壁が配置されているので、収納部内に無駄なスペースを生じることなく、多数の商品を収納することができる。
【０００７】
請求項２の自動販売機の商品収納装置によれば、販売待機時には、商品通路部の最下位の商品が、商品払出部材の凹部に収容される一方、販売時には、商品払出部材がモータで回転駆動されることにより、凹部内の商品が商品払出口側に送り出される。
【０００８】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例に係る自動販売機の商品収納装置について詳細に説明する。この商品収納装置は、缶ジュースや缶コーヒーなどの円筒状の商品を販売する自動販売機に適用したものであり、太細径の異なる２種類の商品を収納可能に構成されている。図１は、商品収納装置の要部の裁断側面図であり、図２は、その部分裁断正面図であり、図３は、その部分裁断背面図である。
【０００９】
図１に示すように、商品収納装置１は、下端に商品払出口４を有した縦長の商品収納ラック２（筐体）内に、最上部の収納部３と、商品払出口４から商品Ｐを払い出す商品払出機構５（商品払出手段）と、収納部３内の商品Ｐを商品払出機構５に一個ずつ降下させる導入路６（商品通路部）と、収納部３内の商品Ｐを一列状態に整列させて導入路６に送り込む絞込み部７とで構成され、また、絞込み部７に整列装置８を有して構成されている。収納ラック２は、収納部３を配設した上部と、整列装置８、導入路６、および商品払出機構５を配設した下部との上下２分割構造になっている。商品Ｐは、商品投入口（図示せず）から無作為（ランダム）に収納部３に充填および補充され、絞込み部７の整列装置８により整列され、一個ずつ一列になって導入路６を通り、商品払出機構５で販売待機をする。この状態から、商品Ｐは、販売指令に基づいて作動する商品払出機構５により、商品払出口４から、一個ずつ外部（商品取出口）に払い出される。
【００１０】
商品収納ラック２は、前板９（前壁）、後板１０（後壁）、両側板１１、１１および天板（図示せず）とで矩形に構成され、上端の前面には、商品投入口（図示せず）が設けられ、後部下端には商品払出口４が設けられている。商品収納ラック２の幅は、収納する商品Ｐの缶の丈に合わせて形成され、奥行きは、商品Ｐの太缶Ｐｂおよび細缶Ｐａの径に対応して無駄なスペースが生じないように形成されている。すなわち、商品収納ラック２の奥行きは、図５に示すように、商品収納ラック２の後板１０と細缶Ｐａとの間に生ずる隙間をＡとし、太缶Ｐｂとの間のそれをＢとし、細缶Ｐａの直径をｄとし、太缶Ｐｂの直径をＤとした場合に、隙間ＡおよびＢが、それぞれＡ（ａ＜Ａ＜１／２ｄ）およびＢ（ｂ＜Ｂ＜１／２Ｄ）となるように構成されている。これにより、商品Ｐは、商品投入口から商品収納ラック２内に投入され、横向き横倒し状態で、無駄なスペースを生ずることなくランダムに多数収納される。
【００１１】
商品払出機構５は、導入路６の下側に位置し、商品収納ラック２の両側板１１、１１に回転自在に取り付けられた回転軸１２と、回転軸１２に固定された、いわゆるスターホイール１３（商品払出部材）と、回転軸１２の端に固定された第１入力ギア１４とで構成されている（図１および図４参照）。スターホイール１３には、円筒状の商品Ｐを受け入れるために、周方向の９０度に振り分けられた位置（４ヶ所）に円弧状の凹部１５が形成され、断面星形になっている。スターホイール１３は販売待機状態で、上方に一の凹部１５を向けた位置で停止しており、導入路６の最下部の商品Ｐを受け入れている。販売指令が出されると、スターホイール１３は、第１入力ギア１４を介して、９０度図示時計廻りに回転し、商品Ｐを商品払出口４側に移動させて、これを払い出す。同時に、次の販売に備え、続く凹部１５が導入路６の下側に臨み、次に販売する商品Ｐを導入路６から受け入れて、回転を停止し、一サイクルが完了する。一方、スターホイール１３の回転停止は、第１入力ギア１４に噛み合う第１中間ギア１９に設けられた板カム１６により行われる。すなわち、図２および図４に示すように、商品収納ラック２の一方の側板１１の外面には、ギアスペース１７が設けられており、これに収容された第１入力ギア１４と後述する出力ギア１８との間に、第１入力ギア１４と同径に形成された第１中間ギア１９が設けられ、この第１中間ギア１９に、板カム１６が同軸２０上に併設されている。板カム１６には検出スイッチ２１が当設され、スターホイール１３が９０度回転し、すなわち第１中間ギアが９０度回転すると、検出スイッチのスイッチ端が板カムのカム溝に落ち込み、検出スイッチ２１がＯＦＦされ、スターホイール１３の回転が停止されるようになっている。
【００１２】
導入路６は、図１に示すように、商品収納ラック２の後板１０を商品収納ラック２の前板９側に、窪入するように形成され、この窪入部２２の縦板２３と上記前板９との間隙に構成されている。この状態で導入路６は、太缶Ｐｂの商品Ｐが通過可能で、かつ細缶Ｐａが２個同時に通過不能に構成されている。商品Ｐは、この導入路６を一列状態に整列して降下し、商品払出機構５に送り込まれる。なお、この導入路６の下部には、商品収納ラック２の前板９から導入路６内部に臨ませて商品検出スイッチ２４が設けられており、導入路６内の商品Ｐの有無を検出して、商品Ｐの「売り切れ」信号を出力できるようになっている。
【００１３】
絞込み部７は、上記窪入部２２の天板を構成する傾斜板２５によりホッパ状に形成されている。この傾斜板２５は、商品収納ラック２の後板１０の上下方向の中間部位から商品収納ラック２の前板９に向かって３０度前後の傾斜で前下がりに形成され、前端で上記導入路６の縦板２３に連続している。収納部３の商品Ｐは、傾斜板２５により導入路６側に寄せられながら降下し、この部分で一列に整列される。そして、この整列を促進するために、この絞込み部７には、整列装置８が設けられている。
【００１４】
整列装置８は、傾斜板２５に臨んで商品Ｐを擦り上げる擦上げ機構２６と、擦上げ機構２６を作動させるとともに、上記スターホイール１３の駆動源を構成する駆動モータ２７（モータ）と、駆動モータ２７の動力を擦上げ機構２６に伝達するギア列２８とで構成されている。駆動モータ２７は、駆動軸２９の先端をギアスペース１７に臨ませた状態で、窪入部２２に配設されている。ギア列２８は、図１および図４に示すように、ギアスペース１７内に収容され、駆動モータ２７の駆動軸２９に固定した出力ギア１８と、擦上げ機構２６を作動させるための第２入力ギア３０と、これら両ギア１８、３０間に配設した第２中間ギア３１とで構成されている。また出力ギア１８は、商品払出機構５を作動させる第１中間ギア１９に噛み合っており、駆動モータ２７の出力を、一方で上方の擦上げ機構２６に、他方で下方の商品払出機構５に伝達できるようになっている。すなわち、擦上げ機構２６と商品払出機構５とが同一の駆動源で連動するようになっている。
【００１５】
擦上げ機構２６は、図１、図４および図５に示すように、左右に並列させた一対のタイミングベルト３２、３２と、タイミングベルト３２、３２を掛け渡す一対の主動プーリー３３、３３および一対の従動プーリー３４、３４と、各主動プーリー３３、３３および各従動プーリー３４、３４間にそれぞれ配設された２個の中間プーリー３５、３５、３５、３５とで構成されている。主動プーリー３３、３３の回転軸３６の端には、上記第２入力ギア３０が固定され、駆動モータ２７の動力を第２中間ギア３１から主動プーリー３３、３３に入力して、タイミングベルト３２、３２を走行させる。中間プーリー３５、３５、３５、３５は、商品Ｐの荷重によりタイミングベルト３２、３２が撓まぬように、主動プーリー３３、３３と従動プーリー３４、３４との間に組み込まれ、それぞれ商品収納ラック２の両側板１１に回転自在に軸支されている。タイミングベルト３２、３２は、摩擦係数の高いゴムやウレタンなどで構成され、傾斜板２５に並列に形成された２箇所の切り欠き穴３７から、その上面を傾斜板２５に沿うようにして絞込み部７の内部に臨むようにそれぞれ配設されている。タイミングベルト３２、３２は、駆動モータ２７により、ギア列２８を介して、図示矢印方向に走行し、これに接触している商品Ｐを斜め上方に擦り上げるようになっている。
【００１６】
ここで図５を参照して、商品収納装置１の作動を簡単に説明する。販売待機状態から、販売指令により駆動モータ２７が回転すると、第１入力ギア１４および第１中間ギア１９を介してスターホイール１３が回転を開始するとともに、第２入力ギア３０および第２中間ギア３１を介して擦上げ機構２６が作動する。擦上げ機構２６が作動すると、そのタイミングベルト３２、３２が、これに接触している商品Ｐを上方へ擦り上げる。これにより、商品Ｐは、上部の商品Ｐの重みで上動することなく、回転され、この回転が隣接する商品Ｐとの間の摩擦力を減少させる。すると、下方に落ちようとする力の最も大きい商品Ｐ、すなわち、最前部の商品Ｐ（上部の商品Ｐの重みが最も大きい）が優先的に下方に落ち込んでいく。一方、スターホイール１３が回転していくと、販売商品Ｐが商品払出口４を介して落とし込まれ、かつ、次販売の商品Ｐが、続くスターホイール１３の凹部１５に徐々に落ち込んで行く。そして、この凹部１５に次に販売する商品Ｐが受け入れられると同時に、上記のように、絞込み部７の商品Ｐが、導入路６に一個落とし込まれる。このようにして、スターホイール１３が９０度回転すると、検出スイッチ２１がＯＦＦし、駆動モータ２７が停止し、同時に商品払出機構５および擦上げ機構２６が停止し、商品販売の一サイクルが完了する。
【００１７】
以上のように、本実施例によれば、商品Ｐの払出し動作に連動して、擦上げ機構２６により、これに接触している商品Ｐを擦り上げるようにしているので、商品Ｐ相互間の摩擦力が減少し、隣接する商品Ｐの鉛直方向に降下しようとする力が促され、絞込み部７の最も降下しようとする力の強い一の商品Ｐのみが一個ずつ確実に導入路６に送り込まれる。従って、ランダムに多数収納した商品Ｐにブリッジを生じさせることなく、一個ずつ商品Ｐを払い出すことができる。
【００１８】
なお、本発明の実施例に記載した擦上げ機構には、タイミングベルトを使用しているが、これに限らず、例えば、摩擦係数の高い材質で表面加工を施し、あるいは、ゴムなどを巻回したローラを用いるようにしても良い。また、タイミングベルトの走行タイミングも、例えば、販売動作が完了した後一定時間行うようなものでも良く、それぞれ任意に構成されることは勿論である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、細部の構成を適宜変更することは可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の商品収納装置は、収納ラック内の絞込み部に商品の擦上げ機構を設けたことにより、収納ラック内の商品間にブリッジが生じても簡単に解消でき、簡単な構造で確実に商品を一列に整列させ商品通路部に導くことができる。従って、自動販売機の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した商品収納装置の要部の裁断側面図である。
【図２】商品収納装置の要部の部分裁断正面図である。
【図３】商品収納装置の要部の部分裁断背面図である。
【図４】商品収納装置を作動させるギアのギア機構図である。
【図５】商品収納装置の一連の動作説明図である。
【符号の説明】
１  商品収納装置
２  商品収納ラック（筐体）
３  収納部
４  商品払出口
５  商品払出機構（商品払出手段）
６  導入路（商品通路部）
７  絞込み部
２５ 傾斜板
２６ 擦上げ機構
Ｐ  商品
【図１】
0003694899.tif 000002
【図２】
0003694899.tif 000003
【図３】
0003694899.tif 000004
【図４】
0003694899.tif 000005
【図５】
0003694899.tif 000006