(57)【要約】【課題】商品の大小や硬軟の程度に関わらず、確実に把持することができる把持機構と、該把持機構を有する自動販売機と、を提供する。【解決手段】把持機構１は、共通ベース１０と、共通ベース１０に固定されたフィンガーベースガイド２０と、フィンガーベースガイド２０にそれぞれ案内されて並進自在な一対のフィンガーベース３０ａ、３０ｂと、一対のフィンガーベース３０ａ、３０ｂにそれぞれ連結された一対の定荷重バネ４０ａ、４０ｂと、共通ベース１０に設置され、一対の定荷重バネ４０ａ、４０ｂをそれぞれ並進させる定荷重バネ並進手段５０と、一対のフィンガーベース３０ａ、３０ｂのそれぞれに設置されたフィンガー６０ａ、６０ｂと、を有している。複数のフィンガー６０ａ、６０ｂはそれぞれ独立に傾動自在に設置され、それぞれ内側に向けて付勢されている。【選択図】図１
2008242730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通ベースと、
該共通ベースに固定されたフィンガーベースガイドと、
該フィンガーベースガイドに案内されて並進自在な一対のフィンガーベースと、
該一対のフィンガーベースにそれぞれ連結された一対の定荷重バネと、
前記共通ベースに設置され、前記一対の定荷重バネをそれぞれ並進させる定荷重バネ並進手段と、
前記一対のフィンガーベースのそれぞれに設置された１または２以上のフィンガーと、
を有し、
前記一対のフィンガーベースが互いに近接する方向に前記一対の定荷重バネを並進させることによって、前記フィンガーが商品を一定の荷重で把持することを特徴とする把持機構。
【請求項２】
前記定荷重バネ並進手段が、所定の間隔を設けて前記共通ベースに回転自在に設置された一対のプーリと、該一対のプーリに捲回されたタイミングベルトと、前記一対のプーリの一方を回転駆動するモータと、を有し、
前記一対の定荷重バネが、それぞれ反対の方向に並進するように前記タイミングベルトに連結されていることを特徴とする請求項１記載の把持機構。
【請求項３】
共通ベースと、
該共通ベースに固定された１または２以上のベース側フィンガーと、
該フィンガーベースガイドに案内されて並進自在なフィンガーベースと、
該フィンガーベースに連結された定荷重バネと、
前記共通ベースに設置され、前記定荷重バネを並進させる定荷重バネ並進手段と、
前記フィンガーベースに設置された１または２以上のフィンガーと、
を有し、
前記フィンガーが前記ベース側フィンガーに近接する方向に前記定荷重バネを並進させることによって、前記フィンガーと前記ベース側フィンガーとが商品を一定の荷重で把持することを特徴とする把持機構。
【請求項４】
前記定荷重バネが、定荷重バネ帯部と、該定荷重バネ帯部を一定の荷重で巻き戻し、且つ巻き取る定荷重バネ帯本体部と、から構成され、
前記定荷重バネ帯部が前記フィンガーベースに連結され、且つ、前記定荷重バネ帯本体部が前記定荷重バネ並進手段に連結されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の把持機構。
【請求項５】
前記定荷重バネが並進を開始すべき位置に到達したことを検知する並進開始位置検知手段と、前記定荷重バネが並進を停止すべき位置に到達したことを検知する並進停止位置検知手段と、が前記共通ベースに設置されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の把持機構。
【請求項６】
前記フィンガーが前記フィンガーベースに所定範囲内を回動自在に設置され、
前記フィンガーが商品を把持する際に受ける力に反発する付勢手段が、前記フィンガーと前記フィンガーベースとの間に設置されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の把持機構。
【請求項７】
前記フィンガーの商品に当接する面に凹凸が形成、または高摩擦材が設置されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の把持機構。
【請求項８】
前面に商品搬出口を具備する筐体と、
商品を後面から前面に向かって移動自在な複数のレーンを具備する棚板が上下方向に複数段配置されている商品収納ラックと、
該商品収納ラックの前面側に配置され、鉛直方向の面内を移動自在な移動台車と、
を有し、
前記移動台車に請求項１乃至７の何れかに記載の把持機構が設置され、
前記レーンのうち前記移動台車が移動して停止した位置に一致するレーンに収納されていた商品が、前記把持機構によって一定の荷重で把持され、さらに、前記移動台車が移動することによって前記把持機構によって把持されている商品が前記商品搬出口に搬送されることを特徴とする自動販売機。
【請求項９】
前記把持機構が移動台車に前後方向に移動自在に設置され、
前記移動台車が、把持すべき商品の位置に停止した状態で、前記把持機構は前記商品に向かって移動し、且つ、商品を把持した後、元の位置に戻ることを特徴とする請求項８記載の自動販売機。
【請求項１０】
前記把持機構が移動台車に回転自在に設置され、
前記移動台車が前記商品搬出口の位置に停止した状態で、前記把持機構は、把持している商品が前面側になるように回転することを特徴とする請求項８または９記載の自動販売機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は把持機構および自動販売機、特に、様々な商品を把持する把持機構、および該把持機構を有する自動販売機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動販売機は、缶、ビン、箱、ペットボトル、袋等の容器に入れた品物、束ねられた品物、あるいは剥き出しの品物（本発明において、容器と品物とがまとまったものを、束ねられた一塊を、あるいは品物そのものを、「商品」と総称する）を筐体内に収納し、ユーザの選択した商品を、自動で筐体の外に搬出（販売）するものである。
このとき、筐体内には各種商品が収納されているため、選択された商品が収納されている位置に搬出手段が移動して該商品を把持し、さらに、商品搬出位置に搬出手段が移動して該商品を払い出すことになる。そして、同一筐体内には、様々な形状の商品が収納されるため、これらを確実に把持する必要がある。
そこで、それぞれスプリングによって押圧されている複数対のフィンガーを開閉し、商品に当接した際に、商品形状に応じてそれぞれのスプリングが独立して撓む（それぞれの撓み量が必ずしも一致しない）ようにして、それぞれのフィンガーが独立して動くことにによって商品を確実に把持する把持機構が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ２００５／０１８９３７０Ａ１号公報（第１１−１２頁、図１８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１に開示された発明は、左右方向で互いに近接する方向にスプリングによって付勢されている対峙する一対のフィンガーが、上下方向に複数配置されたものであって、左側に配置された複数のスプリングが共通の左可動ベースに設置され、右側に配置されたスプリングが共通の右可動ベースに設置され、両者の中間に中央可動ベースが配置されている。そして、左可動ベースと中央可動ベースとがリンクアームによってピン連結され、これらによって矩形あるいは平行四辺形が形成され、同様に、右可動ベースと中央可動ベースとがリンクアームによってピン連結され、これらによって矩形あるいは平行四辺形が形成される。
すなわち、駆動装置によって中央可動ベースを上昇させ、リンクアームを斜めにすることによって左可動ベースと右可動ベースとは互いに平行のままで近接するものである。
したがって、把持される商品が大きい場合、あるいは硬い場合、該商品は強く把持され、変形したり握り潰されたりするという問題があった。反対に、把持される商品が小さい場合、あるいは軟らかい場合、該商品は弱く把持され、商品の姿勢が変わったり商品が抜け落ちたりするという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するものであって、商品の大小や硬軟の程度に関わらず、確実に把持することができる把持機構と、該把持機構を有する自動販売機と、を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明に係る把持機構（請求項１）は、共通ベースと、
該共通ベースに固定されたフィンガーベースガイドと、
該フィンガーベースガイドに案内されて並進自在な一対のフィンガーベースと、
該一対のフィンガーベースにそれぞれ連結された一対の定荷重バネと、
前記共通ベースに設置され、前記一対の定荷重バネをそれぞれ並進させる定荷重バネ並進手段と、
前記一対のフィンガーベースのそれぞれに設置された１または２以上のフィンガーと、
を有し、
前記一対のフィンガーベースが互いに近接する方向に前記一対の定荷重バネを並進させることによって、前記フィンガーが商品を一定の荷重で把持することを特徴とする。
【０００７】
（２）本発明に係る把持機構（請求項２）は、前記（１）において、前記定荷重バネ並進手段が、所定の間隔を設けて前記共通ベースに回転自在に設置された一対のプーリと、該一対のプーリに捲回されたタイミングベルトと、前記一対のプーリの一方を回転駆動するモータと、を有し、
前記一対の定荷重バネが、それぞれ反対の方向に並進するように前記タイミングベルトに連結されていることを特徴とする。
【０００８】
（３）本発明に係る把持機構（請求項３）は、前記（１）または（２）において、共通ベースと、
該共通ベースに固定された１または２以上のベース側フィンガーと、
該フィンガーベースガイドに案内されて並進自在なフィンガーベースと、
該フィンガーベースに連結された定荷重バネと、
前記共通ベースに設置され、前記定荷重バネを並進させる定荷重バネ並進手段と、
前記フィンガーベースに設置された１または２以上のフィンガーと、
を有し、
前記フィンガーが前記ベース側フィンガーに近接する方向に前記定荷重バネを並進させることによって、前記フィンガーと前記ベース側フィンガーとが商品を一定の荷重で把持することを特徴とする。
【０００９】
（４）本発明に係る把持機構（請求項４）は、前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記定荷重バネが、定荷重バネ帯部と、該定荷重バネ帯部を一定の荷重で巻き戻し、且つ巻き取る定荷重バネ帯本体部と、から構成され、
前記定荷重バネ帯部が前記フィンガーベースに連結され、且つ、前記定荷重バネ帯本体部が前記定荷重バネ並進手段に連結されていることを特徴とする。
【００１０】
（５）本発明に係る把持機構（請求項５）は、前記（１）乃至（４）の何れかにおいて、前記定荷重バネが並進を開始すべき位置に到達したことを検知する並進開始位置検知手段と、前記定荷重バネが並進を停止すべき位置に到達したことを検知する並進停止位置検知手段と、が前記共通ベースに設置されていることを特徴とする。
【００１１】
（６）本発明に係る把持機構（請求項６）は、前記（１）乃至（５）の何れかにおいて、前記フィンガーが前記フィンガーベースに所定範囲内を回動自在に設置され、
前記フィンガーが商品を把持する際に受ける力に反発する付勢手段が、前記フィンガーと前記フィンガーベースとの間に設置されていることを特徴とする。
【００１２】
（７）本発明に係る把持機構（請求項７）は、前記（１）乃至（３）の何れかにおいて、前記フィンガーの商品に当接する面に凹凸が形成、または高摩擦材が設置されていることを特徴とする。
【００１３】
（８）本発明に係る自動販売機（請求項８）は、前面に商品搬出口を具備する筐体と、
商品を後面から前面に向かって移動自在な複数のレーンを具備する棚板が上下方向に複数段配置されている商品収納ラックと、
該商品収納ラックの前面側に配置され、鉛直方向の面内を移動自在な移動台車と、
を有し、
前記移動台車に前記（１）乃至（７）の何れかの把持機構が設置され、
前記レーンのうち前記移動台車が移動して停止した位置に一致するレーンに収納されていた商品が、前記把持機構によって一定の荷重で把持され、さらに、前記移動台車が移動することによって前記把持機構によって把持されている商品が前記商品搬出口に搬送されることを特徴とする。
【００１４】
（９）本発明に係る自動販売機（請求項９）は、前記（８）において、前記把持機構が移動台車に前後方向に移動自在に設置され、
前記移動台車が、把持すべき商品の位置に停止した状態で、前記把持機構は前記商品に向かって移動し、且つ、商品を把持した後、元の位置に戻ることを特徴とする。
【００１５】
（１０）本発明に係る自動販売機（請求項１０）は、前記（８）または（９）において、前記把持機構が移動台車に回転自在に設置され、
前記移動台車が前記商品搬出口の位置に停止した状態で、前記把持機構は、把持している商品が前面側になるように回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
（ｉ）本発明の請求項１に係る把持機構は、フィンガーベースにそれぞれ連結された一対の定荷重バネを、一対のフィンガーベースが互いに近接する方向に並進させることによって、フィンガーベースに設置されたフィンガーによって商品を把持するため、商品の大小あるいは硬軟に関わらず一定の荷重で把持することができる。
（ｉｉ）本発明の請求項２に係る把持機構は、一対の定荷重バネが共通のタイミングベルトに設置されるため、それぞれの並進量が一致するから、商品を左右から均等に把持することができる。
【００１７】
（ｉｉｉ）本発明の請求項３に係る把持機構は、並進する定荷重バネに連結されたフィンガーベースにフィンガーが設置され、該フィンガーと並進しないベース側フィンガーとによって商品が把持されるため、装置が簡素になり、軽量化および製造コストの低廉化を図ることができる。
（ｉｖ）本発明の請求項４に係る把持機構は、定荷重バネ帯を構成する定荷重バネ帯部がフィンガーベースに連結されるため、フィンガーベースの小型化および軽量化が促進されるから、フィンガーベースガイドが簡素になり、装置全体の軽量化および製造コストの低廉化を図ることができる。
【００１８】
（ｖ）本発明の請求項５に係る把持機構は、並進開始位置検知手段と並進開始位置検知手段とを有するため、定荷重バネが並進範囲が正確になる。
（ｖｉ）本発明の請求項６に係る把持機構は、複数のフィンガーベースにそれぞれ独立に回動自在に設置され、且つ、それぞれのフィンガーが独立して付勢されるため、商品形状に倣った把持が可能になり、把持が確実になる。
（ｖｉｉ）本発明の請求項７に係る把持機構は、フィンガーの商品に当接する面の摩擦が大きくなっているため、把持が一層確実になる。
【００１９】
（ｖｉｉｉ）本発明の請求項８に係る自動販売機は、商品収納ラックの前面側で鉛直方向の面内を移動自在な移動台車に、本発明の請求項１乃至７の何れかに係る把持機構が設置されるため、商品が確実に把持されることから、商品を損傷することなく確実に販売することができる。
【００２０】
（ｉｘ）本発明の請求項９に係る自動販売機は、把持機構が移動台車に前後方向に移動自在に設置されるため、商品を把持する際、前記把持機構が商品収納ラックに近づいたり、商品収納ラック内に進入したりすることができるから、把持が確実になる。
（ｘ）本発明の請求項１０に係る自動販売機は、移動台車が商品搬出口の位置に停止した状態で把持している商品が、前面側になるように回転移動するため、商品を損傷することなく確実に販売することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［実施の形態１：把持機構］
図１〜図４は本発明の実施の形態１に係る把持機構を説明するものであって、図１は正面図、図２は平面図、図３は側面図、図４は部分を模式的に示す斜視図である。なお、以下の図において同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図１〜図４において、把持機構１は、共通ベース１０と、共通ベース１０に固定されたフィンガーベースガイド２０と、フィンガーベースガイド２０にそれぞれ案内されて並進自在な一対のフィンガーベース３０ａ、３０ｂと、一対のフィンガーベース３０ａ、３０ｂにそれぞれ連結された一対の定荷重バネ４０ａ、４０ｂと、共通ベース１０に設置され、一対の定荷重バネ４０ａ、４０ｂをそれぞれ並進させる定荷重バネ並進手段５０と、一対のフィンガーベース３０ａ、３０ｂのそれぞれに設置されたフィンガー６０ａ、６０ｂと、を有している。以下、それぞれについて説明する。なお、後記するように一対の部材はそれぞれ同等の形状で同等の機能を奏するものであるため、添え字「ａ、ｂ」の記載を省略する場合がある。
【００２２】
（共通ベース）
共通ベース１０は、板状のベースプレート１１と、共通ベースプレート１１に固定され、稜線を形成する部材のみによって直方体を形成する共通ベースフレーム１２と、を有する。
【００２３】
（フィンガーベースガイド）
フィンガーベースガイド２０は、互いに平行に配置され、共通ベースフレーム１２に固定されたフィンガーベースガイド棒２１、２２によって構成されている。なお、かかるガイド棒は２本に限定するものではなく、たとえば、１本の断面Ｌ字状や断面Ｕ字状の形材でも、あるいは、フィンガーベース３０ａ用に２本、フィンガーベース３０ｂ用に２本の合計４本であってもよい。
【００２４】
（フィンガーベース）
フィンガーベース３０ａ、摺動孔３１ａ、３２ａが形成されたフィンガーベース駒３３ａと、フィンガーベース駒３３ａに設置された断面Ｌ字状のフィンガーベースＬ字材３０１ａ、３０２ａと、を有している。なお、摺動孔３１ａにフィンガーベースガイド棒２１が、摺動孔３２ａにフィンガーベースガイド棒２２が、それぞれ摺動自在に挿入されている。
また、フィンガーベースＬ字材３０１ａを形成するフィンガーベース外側板３４ａと、フィンガーベースＬ字材３０２ａを形成するフィンガーベース内側板３６ａとが互いに平行になった状態で、フィンガーベースＬ字材３０１ａを形成するフィンガーベース背板３５ａと、フィンガーベースＬ字材３０２ａを形成するフィンガーベース背板３７ａとが接合されている。
なお、フィンガーベースＬ字材３０１ａ、３０２ａの一方を断面Ｕ字状に成形して、フィンガーベースＬ字材３０１ａ、３０２ａの他方を撤去してもよい。また、フィンガーベース３０ｂは、前記添え字ａをｂに変更したものに同じである。
【００２５】
（定荷重バネ）
定荷重バネ４０ａは、定荷重バネ帯部４１ａと、定荷重バネ帯部４１ａを一定の荷重で巻き戻し、且つ巻き取る定荷重バネ本体部４２ａと、から構成されている。定荷重バネ帯部４１ａはフィンガーベース駒３３ａに連結され、定荷重バネ本体部４２ａが定荷重バネ並進手段５０ａに連結されている。なお、定荷重バネ本体部４２ａには、摺動孔４３ａ、４４ａが形成されている。なお、定荷重バネ４０ｂは、前記添え字ａをｂに変更したものに同じである。
【００２６】
（定荷重バネ並進手段）
定荷重バネ並進手段５０は、所定の間隔を設けて共通ベースプレート１１に回転自在に設置された一対のプーリ５１、５２と、一対のプーリ５１、５２に捲回されたタイミングベルト５３と、一方のプーリ５１を回転駆動するモータ５４とを有している。そして、タイミングベルト５３のプーリ５１、５２を挟んで互いに反対側に、定荷重バネ本体部４２ａと定荷重バネ本体部４２ｂとがそれぞれ連結されている。
また、共通ベースプレート１１には、定荷重バネ本体部４２ａを案内する定荷重バネガイド棒５５ａ、５６ａと、定荷重バネ本体部４２ｂを案内する定荷重バネガイド棒５５ｂ、５６ｂと、がそれぞれ互いに平行に固定されている。
そして、定荷重バネ本体部４２ａの摺動孔４３ａ、４４ａに定荷重バネガイド棒５５ａ、５６ａがそれぞれ摺動自在に挿入され、定荷重バネ本体部４２ｂの摺動孔４３ｂ、４４ｂに定荷重バネガイド棒５５ｂ、５６ｂがそれぞれ摺動自在に挿入されている。
したがって、定荷重バネ本体部４２ａと定荷重バネ本体部４２ｂとは、共に同一直線上を互いに反対方向で同一距離だけ移動（並進）することになる。
【００２７】
（フィンガー）
フィンガー６０ａは、３枚の短冊状の板材であって、それぞれには、フィンガーベース３０ａに設置するためのフィンガー設置用孔６１ａ、６２ａが並べて形成されている。なお、フィンガー６０ａは３枚の板材に限定するものではなく、また、それぞれの大きさは同一であるものに限定するものではない。
【００２８】
（フィンガー先開き手段）
フィンガー先開き手段７０ａは、両端がフィンガーベース外側板３４ａとフィンガーベース内側板３６ａとに支持され、共通ベースプレート１１と平行に並べて配置されたフィンガー設置棒７１ａ、７２ａ（上下方向で３段設置されている）と、フィンガー設置棒７１ａが貫通するスプリング７３ａと、を有している。このとき、スプリング７３ａは、フィンガーベース外側板３４ａとフィンガー６０ａとの間に配置され、フィンガー６０ａをフィンガーベース内側板３６ｂに押し付けている。
なお、フィンガー設置棒７１ａが貫通しているスプリング７３ａに替えて、フィンガー設置棒７２ａが貫通した状態で、フィンガーベース内側板３６ａとフィンガー６０ａとの間にスプリング７３ａを配置して、フィンガー６０ａをフィンガーベース外側板３４ｂに押し付けるようにしてもよい。また、フィンガー６０ｂは、前記添え字ａをｂに変更したものに同じである。
なお、フィンガー先開き手段７０ａによって、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂがハ字状に先開きする挙動については別途詳細に説明する。
【００２９】
（位置検知手段）
共通ベースプレート１１に、定荷重バネ本体部４２ｂが把持前の待機位置に位置していることを検知する並進開始位置フォトセンサ８１ｂと、定荷重バネ本体部４２ｂが並進を停止する並進停止位置フォトセンサ８２ｂと、が設置されている。なお、定荷重バネ本体部４２ａは、定荷重バネ本体部４２ｂと同一距離を共通の定荷重バネ並進手段５０によって移動させられるものであるため、定荷重バネ本体部４２ａ用の位置検知手段を設置する必要はない。また、位置検知手段の型式はフォトセンサに限定するものではなく、その他の接触センサや非接触センサであってもよい。
【００３０】
（把持動作）
図５は本発明の実施の形態１に係る把持機構１の把持動作を説明する平面視の模式図である。図５の（ａ）は把持前の待機位置を示している。すなわち、定荷重バネ本体部４２ｂは並進開始位置フォトセンサ８１ｂの位置に一致し、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとは、商品Ｓの外径よりも大きな間隔をあけて停止している。
このとき、定荷重バネ帯部４１ａは定荷重バネ本体部４２ａに一定の荷重で巻き取られて、定荷重バネ本体部４２ａとフィンガーベース駒３３ａとの距離は最短の「Ｌ１」になっている。同様に、定荷重バネ帯部４１ｂは定荷重バネ本体部４２ｂに一定の荷重で巻き取られて、定荷重バネ本体部４２ｂとフィンガーベース駒３３ｂとの距離も最短の「Ｌ１」になっている。
【００３１】
図５の（ｂ）は把持している状態を示している。モータ５４の回転によってプーリ５１が回転し、タイミングベルト５３は周回するから、これに設置されたフィンガーベース駒３３ａとフィンガーベース駒３３ｂとは互いに近接する方向に移動する。そして、やがて、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとは商品Ｓに当接して、両者によって商品Ｓは把持される。
すなわち、待機位置（図５の（ａ）参照）において、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとの中央に商品Ｓが位置している場合には、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとは同時に商品Ｓに当接する。その後、モータ５４の回転（タイミングベルト５３の周回）によって定荷重バネ本体部４２ａと定荷重バネ本体部４２ｂは並進するものの、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとは並進することなく商品Ｓを一定の荷重で把持し続ける（正確には後記するように僅かに移動する）。このとき、定荷重バネ本体部４２ａとフィンガーベース駒３３ａとの距離は「Ｌ２」に延長され、定荷重バネ本体部４２ｂとフィンガーベース駒３３ｂとの距離も「Ｌ２」に延長される。  
【００３２】
また、待機位置（図５の（ａ）参照）において、商品Ｓの位置がフィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとの中央にない（一方に偏っている）場合は、商品Ｓの近くにあった、たとえば、フィンガー６０ａが先に商品Ｓに当接する。その後もモータ５４の回転（タイミングベルト５３の周回）によって定荷重バネ本体部４２ａと定荷重バネ本体部４２ｂは並進するため、フィンガー６０ａは商品Ｓをフィンガー６０ｂ側に押し、やがて、商品Ｓがフィンガー６０ｂに当接したところで、両者が商品Ｓを一定の荷重で把持することになる。
このとき、定荷重バネ帯部４１ａと定荷重バネ帯部４１ｂとは、共に、一定の荷重で巻き戻され、定荷重バネ本体部４２ａとフィンガーベース駒３３ａとの距離は「Ｌ２」に延長され、定荷重バネ本体部４２ｂとフィンガーベース駒３３ｂとの距離も「Ｌ２」に延長される。
【００３３】
図５の（ｃ）において、定荷重バネ本体部４２ｂは並進停止位置フォトセンサ８２ｂの位置に一致し、モータ５４は回転を停止している。このとき、フィンガー６０ａとフィンガー６０ｂとは商品Ｓを把持しているから、フィンガーベース駒３３ａとフィンガーベース駒３３ｂとは移動することなく、定荷重バネ本体部４２ａと定荷重バネ本体部４２ｂとが互いに反対方向に移動（並進）している。したがって、定荷重バネ本体部４２ａとフィンガーベース駒３３ａとの距離は「Ｌ３」に延長され、定荷重バネ本体部４２ｂとフィンガーベース駒３３ｂとの距離も「Ｌ３」に延長される。
なお、定荷重バネ帯部４１ａと定荷重バネ帯部４１ｂとは、共に、巻き戻し量（距離Ｌ２、距離Ｌ３に相当する）の大小に関わらず一定の荷重で巻き戻されるから、商品Ｓは一定の荷重で把持され続ける。
【００３４】
さらに、把持している商品Ｓの開放は、前記の逆の動作によって実行される。すなわち、図示しない開放位置に把持機構１が搬送された後、モータ５４の回転（逆転、タイミングベルト５３の反対方向の周回）によって定荷重バネ本体部４２ａと定荷重バネ本体部４２ｂは、定荷重バネ帯部４１ａと定荷重バネ帯部４１ｂとを巻き上げる方向に並進して、商品Ｓを開放する。このとき、定荷重バネ本体部４２ａとフィンガーベース駒３３ａとの距離は「Ｌ１」に短縮し、定荷重バネ本体部４２ｂとフィンガーベース駒３３ｂとの距離も「Ｌ１」に短縮している（図示しない）。
その後、定荷重バネ本体部４２ｂが並進開始位置フォトセンサ８１ｂの位置に到達した時点で、モータ５４の回転が停止する。
【００３５】
［実施の形態２：把持機構］
図６および図７は本発明の実施の形態２に係る把持機構におけるフィンガーの動作を説明するものであって、図６はフィンガーベースの部分を模式的に示す斜視図、図７の（ａ）は把持前のフィンガーの状態を模式的に示す平面図、図７の（ｂ）は把持状態のフィンガーを模式的に示す平面図、図７の（ｃ）は把持状態のフィンガーの一部を拡大して模式的に示す断面図である。実施の形態２に説明する把持機構２は、後記する構造を除き把持機構１（実施の形態１）と同じであるから、同じ部分または相当する部分には同じ符号（少なくとも下二桁を同じ符号）を付し、一部の説明を省略する。
【００３６】
（フィンガーベース）
図６において、把持機構２のフィンガーベース２３０ｂは、フィンガーベース駒３３ｂ（図示しない）に設置された断面Ｕ字状のフィンガーベースＵ字材３０３ｂを有している。フィンガーベースＵ字材３０３ｂは、互いに平行したフィンガーベース外側板３４ｂとフィンガーベース内側板３６ｂと、両者を連結するフィンガーベース背板３５ｂとから形成されている。
【００３７】
（フィンガー）
フィンガー２６０ｂは、３枚の短冊状の板材であって、それぞれには、フィンガーベース２３０ｂに設置するためのフィンガー設置用孔６１ｂ、６２ｂが並べて形成され、フィンガー設置用孔６１ｂ、６２ｂをそれぞれ包囲した状態でフィンガーベース外側板３４ｂ側の面にフィンガーブッシュ６３ｂ、６４ｂが設置されている。フィンガーブッシュ６３ｂ、６４ｂは所定の長さと、フィンガー設置用孔６１ｂ、６２ｂの内径に同一または僅かに大きい内径を有している。
なお、フィンガー２６０ｂの枚数は限定するものではなく、また、複数の場合、それぞれの大きさは同一であるものに限定するものではない。また、フィンガー２６０ａは、前記添え字ｂをａに変更したものに同じである。
【００３８】
（フィンガー先開き手段）
フィンガー先開き手段２７０ａは、両端がフィンガーベース２３０ａのフィンガーベース外側板３４ａとフィンガーベース内側板３６ａとに支持され、共通ベースプレート１１と平行に並べて配置されたフィンガー設置棒７１ａ、７２ａと、フィンガー設置棒７１ａが貫通するスプリング７３ａと、を有している。このとき、フィンガー設置棒７１ａ、７２ａの外径はフィンガーブッシュ６３ａ、６４ａの内径より小さい。また、スプリング７３ａはフィンガー設置棒７１ａおよびフィンガーブッシュ６３ａを包囲した状態で、フィンガーベース外側板３４ａとフィンガー２６０ａとの間に配置され、フィンガー２６０ａをフィンガーベース内側板３６ａの方向に押している。なお、フィンガー先開き手段２７０ａは、前記添え字ｂをａに変更したものに同じである（図６参照）。
【００３９】
（フィンガーの把持動作）
図７の（ａ）において、フィンガー２６０ａ、２６０ｂはスプリング７３ａ、７３ｂによって、それぞれフィンガーベース内側板３６ａ、３６ｂに押し付けられている。このとき、フィンガーベース内側板３６ａとフィンガーベース内側板３６ｂとが、互いに平行になっているから、フィンガー２６０ａとフィンガー２６０ｂも互いに平行になっている。
なお、図中、フィンガー２６０ａとフィンガーベース内側板３６ａとが、フィンガー２６０ｂとフィンガーベース内側板３６ｂとが、それぞれ便宜上離れて描かれているが、両者は直接当接するものである。なお、かかる直接当接に替えて、両者の間に所定の厚さのスペーサを配置して、かかるスペーサを介して間接的に当接するようにしてもよい。
【００４０】
図７の（ｂ）において、フィンガー２６０ａとフィンガー２６０ｂとは、把持機構２に最も近い商品Ｓ１を、一定の荷重で把持している。このとき、かかる荷重によってスプリング７３ａ、７３ｂは圧縮されるため、フィンガーブッシュ６３ａとフィンガーベース内側板３６ａとの距離は拡大する。
また、かかる荷重によって、フィンガー２６０ａ、２６０ｂはそれぞれフィンガーブッシュ６３ａ、６３ｂを支点として回動することになる。
【００４１】
このとき、フィンガーブッシュ６３ａは、所定の長さ（Ｈ）と内径（Ｄ）とを有するため、フィンガーブッシュ６３ａはこれを貫通する外径（Ｇ）を有するフィンガー設置棒７１ａとの間で、略「ｔａｎ（θ）＝（Ｄ−Ｇ）／Ｈ」となる最大傾斜角θ以上に傾くことはない（図７の（ｃ）参照）。なお、フィンガーブッシュ６３ｂについても同じである。
したがって、フィンガー２６０ａとフィンガー２６０ｂとは、互いに「２θ」の開き角をもって「ハ字状」を呈するため、最も近くにある商品Ｓ１を把持し、これよりも遠くにある商品Ｓ２に当接することがない。よって、把持機構２は、手前にある商品のみを一定の荷重で把持することができる。
【００４２】
なお、フィンガー２６０ａ、２６０ｂの上下方向の設置数量は限定するものではなく、複数の場合、それぞれの大きさは同一にするものでもない。したがって、フィンガー２６０ａ、２６０ｂが複数設置された場合、それぞれに設置されたスプリング７３ａ、７３ｂは商品Ｓ１の形状に倣って、たとえば、径大部に当接するフィンガー２６０ａ、２６０ｂでは大きく収縮し、反対に、径小部に当接するフィンガー２６０ａ、２６０ｂでは小さく収縮するため、商品Ｓ１を確実に把持することができる。
さらに、フィンガー２６０ａ、２６０ｂの商品Ｓ１に当接する面（内側の面）に凹凸（突起、突条等）や摩擦係数の大きな材料を設置してもよい。
【００４３】
ここで、把持手段１（実施の形態１）のフィンガー先開き手段７０ａについて説明する。把持手段１は、フィンガーブッシュ６３ａ、６３ｂを有さないため、把持手段２のように最大傾斜角θがフィンガーブッシュ６３ａ、６３ｂによって規制されることがない。
しかしながら、把持手段１では、スプリング７４ａは圧縮限界以上には圧縮されないため、該圧縮限界におけるスプリング７４ａの高さと、フィンガーベース内側板３６ａとフィンガーベース内側板３６ｂとの距離と、フィンガー設置用孔６１ａとフィンガー設置用孔６１ｂとの距離と、フィンガー設置棒７１ａとフィンガー設置棒７２ａとの距離に、よって最大傾斜角θが決定される。なお、フィンガー先開き手段７０ｂについても同様である。
【００４４】
また、把持手段１（実施の形態１）において、スプリング７４ａが圧縮限界に圧縮される前に、フィンガー６０ａが直接当接するストッパーを設置して、該ストッパーによって最大傾斜角θを決定するようにしてもよい。
【００４５】
［実施の形態３：把持機構］
図８および図９は本発明の実施の形態３に係る把持機構おけるフィンガーの動作を説明するものであって、図８はフィンガーベースの部分を模式的に示す正面図、図９の（ａ）は把持前のフィンガーの状態を模式的に示す平面図、図９の（ｂ）は把持状態のフィンガーを模式的に示す平面図である。実施の形態３に説明する把持機構３は、後記する構造を除き把持機構１（実施の形態１）と同じであるから、同じ部分または相当する部分には同じ符号（少なくとも下二桁を同じ符号）を付し、一部の説明を省略する。
【００４６】
（フィンガーベース）
図８において、把持機構３のフィンガーベース３３０ａ、３３０ｂは、フィンガーベース駒３３ａ、３３ｂに設置された断面Ｕ字状のフィンガーベースＵ字材３０４ａ、３０４ｂを有している。
フィンガーベースＵ字材３０４ａは、互いに平行したフィンガーベース外側板３４ａとフィンガーベース内側板３６ａと、両者を連結して水平に配置された一対のフィンガーベース水平板３８ａ、３９ａとを有している。なお、図において、一対のフィンガーベース水平板３８ａ、３９ａが上下方向での３箇所に設置されているが、これに限定するものではない。 また、フィンガーベースＵ字材３０４ｂについても同様である。
【００４７】
（フィンガー）
フィンガー３６０ａは、３枚の短冊状の板材であって、それぞれには、フィンガーベース３３０ａに設置するための上下方向のフィンガー設置用孔６５ａが形成されている。なお、フィンガー３６０ａの枚数は限定するものではなく、また、複数の場合、それぞれの大きさは同一であるものに限定するものではない。なお、フィンガー設置用孔６５ａに替えて、フィンガー３６０ａの側面に軸心が上下方向に向いたブッシュ（円筒）を設置してもよい。また、フィンガー３６０ｂは、前記添え字ａをｂに変更したものに同じである。
【００４８】
（フィンガー先開き手段）
フィンガー先開き手段３７０ａは、両端がフィンガーベース３３０ａのフィンガーベース水平板３８ａ、３９ａに支持され、共通ベースプレート１１に垂直に配置されたフィンガー設置棒７５ａを有している。そして、フィンガー設置棒７５ａがフィンガー設置用孔６５ａを貫通した状態で、フィンガー３６０ａはフィンガーベース３３０ａに回動自在に設置されている。
さらに、フィンガー３６０ａには、その先端側がフィンガーベース内側板３６ａ側になるように付勢するスプリング７６ａと、フィンガー３６０ａの回動範囲を規定するストッパ７７ａ、７８ａ（図において、両者は一体に形成されているが、それぞれ分離した別個のものでもよい）とを有している。なお、フィンガー先開き手段３７０ｂについても同様である。
【００４９】
（フィンガーの把持動作）
図９の（ａ）において、フィンガー３６０ａ、３６０ｂは、それぞれスプリング７６ａ、７６ｂによって付勢され、ストッパ７７ａ、７７ｂに当接している。このとき、フィンガー３６０ａの先端とフィンガー３６０ｂの先端とは、互いに近づく「Ｖ字状」を呈しているが、略平行であってもよい。
【００５０】
図９の（ｂ）において、フィンガー３６０ａとフィンガー３６０ｂとは、把持機構３に最も近い商品Ｓ１を、一定の荷重で把持している。このとき、かかる荷重によってフィンガー３６０ａ、３６０ｂはそれぞれフィンガー設置用孔６５ａ、６５ｂ（フィンガー設置棒７５ａ、７５ｂに同じ）を支点として、ストッパ７８ａ、７８ｂに当接するまで回動する。また、スプリング７７ａ、７７ｂは引っ張り力を付与しているため、引き伸ばされているが、これに替えて、圧縮力を付与するようにした場合には、圧縮されることになる。
【００５１】
したがって、フィンガー３６０ａとフィンガー３６０ｂとは、ストッパ７８ａ、７８ｂの設置位置によって決定される開き角をもって、最も近くにある商品Ｓ１を把持し、これよりも遠くにある商品Ｓ２に当接することがない。よって、把持機構３は、手前にある商品のみを一定の荷重で把持することができる。
【００５２】
なお、以上は、複数のフィンガー３６０ａ、３６０ｂ毎に、それぞれフィンガー設置棒７５ａ、７５ｂを設けているが、本発明はこれに限定するものではなく、複数のフィンガー３６０ａ、３６０ｂに共通する１本のフィンガー設置棒７５ａ、７５ｂを設け、これにスペーサ（フィンガー設置棒７５ａ、７５ｂが貫通する円筒）を介して複数のフィンガー３６０ａ、３６０ｂを設置してもよい。このとき、フィンガーベース水平板３８ａ、３９ａをそれぞれ一枚、フィンガーベース水平板３８ｂ、３９ｂをそれぞれ一枚にすることができる。
【００５３】
［実施の形態４：把持機構］
以上説明した把持機構１〜３（実施の形態１〜３）は、左右から同じ距離だけ並進するフィンガー３６０ａ、３６０ｂ等によって商品Ｓ１を把持するものであるが、実施の形態４に説明する把持機構４（図示しない）は、一方のフィンガーベース駒３３（摺動孔３１、３２を有しない）が共通ベース１０（共通ベースプレート１１または共通ベースフレーム１２）に固定され、他方のフィンガーベース駒３３（摺動孔３１、３２が形成されている）が把持機構１〜３（実施の形態１〜３）と同様に並進するものである（たとえば、図１〜３参照）。
したがって、把持機構４は手前にある商品のみを一定の荷重で把持することができると共に、装置が簡素且つ軽量になるから、装置自体の移動が容易になり、且つ製造コストが安価になる。
なお、把持機構４は、移動側のフィンガー３６０が商品Ｓ１を片側から押すことになるため、固定側と移動側との両方のフィンガー３６０が商品Ｓ１を両側から押すように、定荷重バネ本体部４２（移動側のフィンガーを移動させる）の並進速度の２倍の速度で、共通ベース１０を定荷重バネ本体部４２とは反対方向に移動させてもよい。
【００５４】
［実施の形態５：自動販売機］
図１０および図１１は本発明の実施の形態５に係る自動販売機を説明するものであって、図１０は模式的に示す側断面図、図１１は商品の販売状態を模式的に示す平面図である。
図１０において、自動販売機５は、前面（図中、左側）が開口した筐体９０と、筐体９０内の上下方向に複数段配置された棚板（商品を後面から前面に向かって移動自在な複数のレーンを具備する）からなる商品収納ラック９１と、商品収納ラック９１の前面側に配置され、鉛直方向の面内を移動自在な移動台車９２と、開口した前面を開閉する内扉９３および外扉９４とを、を有している。そして、販売の際、商品Ｓが通過する商品搬出口９５が、内扉９３と外扉９４とを貫通して形成されている。
【００５５】
図１１の（ａ）において、移動台車９２に把持機構１（実施の形態１）が前後方向に移動自在に設置されている。すなわち、移動台車９２が販売される商品（把持すべき商品に同じ）の位置に停止した状態で、把持機構１は当該商品Ｓに向かって移動（後面に向かって移動に同じ）した後、商品Ｓを把持している。その後、移動台車９２は、把持機構１を引き戻し（把持機構１は前面に向かって移動）、商品搬出口９５に向かって移動する。
図１１の（ｂ）において、移動台車９２は商品搬出口９５の位置に停止した状態で、把持機構１を前面に向かって移動している。したがって、把持されている商品Ｓは商品搬出口９５に進入している。
図１１の（ｃ）において、把持手段１のフィンガー６０ａ、６０ｂは開いて、商品Ｓを商品搬出口９５に払い出している。なお、共通ベースフレーム１２の上部に、前面に向かって傾斜したスロープを設けておけば、商品Ｓの商品搬出口９５への払い出しが容易になる。
【００５６】
［実施の形態６：自動販売機］
図１２は本発明の実施の形態６に係る自動販売機を説明するものであって、商品の販売状態を模式的に示す平面図である。なお、実施の形態６に説明する自動販売機６は、把持手段１が移動台車９２に鉛直方向の回転軸を中心に回転自在な機能が付加された点を除き、自動販売機５（実施の形態５）と同じであるから、同じ部分または相当する部分には同じ符号（少なくとも下二桁を同じ符号）を付し、一部の説明を省略する。
【００５７】
図１２の（ａ）において、移動台車９２が販売される商品（把持すべき商品に同じ）の位置に停止した状態で、把持機構１（実施の形態１）のフィンガー６０ａ、６０ｂは商品Ｓの方向（後面の方向）を向き、当該商品Ｓに向かって移動（後面に向かって移動に同じ）した後、商品Ｓを把持している。その後、移動台車９２は、把持機構１を引き戻し（把持機構１は前面に向かって移動）、商品搬出口９５に向かって移動する。
図１２の（ｂ）において、移動台車９２が商品搬出口９５の位置に停止した状態で、商品Ｓを把持しているフィンガー６０ａ、６０ｂは前面側に向くように、把持機構１は回転する。
図１２の（ｃ）において、把持機構１は前面に向かって移動している。したがって、把持されている商品Ｓは商品搬出口９５の深い位置、すなわち、外扉９４の位置にまで進入している。
図１２の（ｄ）において、把持手段１のフィンガー６０ａ、６０ｂは開いて、商品Ｓを商品搬出口９５に払い出している。このとき、フィンガー６０ａ、６０ｂの直下には共通ベースプレート１１がないから、商品Ｓを落下させることなく商品Ｓを商品搬出口９５に載置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、商品を損傷することなく確実に把持することできるため、各種商品を把持する把持機構として、また、各種商品を販売する様々な型式の自動販売機として広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る把持機構を説明する正面図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る把持機構を説明する平面図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る把持機構を説明する側面図。
【図４】本発明の実施の形態１に係る把持機構を説明する部分を示す斜視図。
【図５】本発明の実施の形態１に係る把持機構１の把持動作を説明する模式図。
【図６】本発明の実施の形態２に係る把持機構おけるフィンガーの動作を説明する部分を模式的に示す斜視図。
【図７】本発明の実施の形態２に係る把持機構おけるフィンガーの動作を説明する模式的に示す平面図。
【図８】本発明の実施の形態３に係る把持機構おけるフィンガーの動作を説明する部分を模式的に示す正面図。
【図９】本発明の実施の形態３に係る把持機構おけるフィンガーの動作を説明する模式的に示す平面図。
【図１０】本発明の実施の形態５に係る自動販売機を説明する側断面図。
【図１１】本発明の実施の形態５に係る自動販売機を説明する平面図。
【図１２】本発明の実施の形態６に係る自動販売機を説明する平面図。
【符号の説明】
【００６０】
１：把持機構（実施の形態１）
２：把持機構（実施の形態２）
３：把持機構（実施の形態３）
４：把持機構（実施の形態４）
５：自動販売機（実施の形態５）
６：自動販売機（実施の形態６）
１０：共通ベース
１１：ベースプレート
１１：共通ベースプレート
１２：共通ベースフレーム
２０：フィンガーベースガイド
２１：フィンガーベースガイド棒
２２：フィンガーベースガイド棒
３０：フィンガーベース
３１：摺動孔
３２：摺動孔
３３：フィンガーベース駒
３４：フィンガーベース外側板
３５：フィンガーベース背板
３６：フィンガーベース内側板
３７：フィンガーベース背板
３８：フィンガーベース水平板
３９：フィンガーベース水平板
４０：定荷重バネ
４１：定荷重バネ帯部
４２：定荷重バネ本体部
４３：摺動孔
５０：定荷重バネ並進手段
５１：プーリ
５２：プーリ
５３：タイミングベルト
５４：モータ
５５：定荷重バネガイド棒
６０：フィンガー
６１：フィンガー設置用孔
６２：フィンガー設置用孔
６３：フィンガーブッシュ
６４：フィンガーブッシュ
６５：フィンガー設置用孔
７０：フィンガー先開き手段
７１：フィンガー設置棒
７２：フィンガー設置棒
７３：スプリング
７４：スプリング
７５：フィンガー設置棒
７６：スプリング
７７：ストッパ
７８：ストッパ
８１：並進開始位置フォトセンサ
８２：並進停止位置フォトセンサ
９０：筐体
９１：商品収納ラック
９２：移動台車
９３：内扉
９４：外扉
９５：商品搬出口
２３０：フィンガーベース（実施の形態２）
２６０：フィンガー
２７０：フィンガー先開き手段
３０１：フィンガーベースＬ字材
３０２：フィンガーベースＬ字材
３０３：フィンガーベースＵ字材
３０４：フィンガーベースＵ字材
３３０：フィンガーベース
３６０：フィンガー
３７０：フィンガー先開き手段（実施の形態３）
Ｌ１：距離
Ｌ２：距離
Ｌ３：距離
Ｓ：商品
Ｓ１：商品
Ｓ２：商品。
【図１】
2008242730.tif 000003
【図２】
2008242730.tif 000004
【図３】
2008242730.tif 000005
【図４】
2008242730.tif 000006
【図５】
2008242730.tif 000007
【図６】
2008242730.tif 000008
【図７】
2008242730.tif 000009
【図８】
2008242730.tif 000010
【図９】
2008242730.tif 000011
【図１０】
2008242730.tif 000012
【図１１】
2008242730.tif 000013
【図１２】
2008242730.tif 000014