(57)【要約】【課題】トップトレー上に投入した商品の姿勢傾きを修正して商品収納通路へ円滑に送り込めるようにし、併せて商品補給時に商品がトップトレーの後端側でブリッジした場合に、その商品を簡単にラック外部に取り出して修復できるようにする。【解決手段】商品１３を上下一列に並べて収納する蛇行状の商品収納通路９の上端とラック前面に開口する商品投入口との間にトップトレー１１を敷設し、商品投入口に投入した缶  ボトル商品をトップトレー上に転動させてその終端から商品収納通路へ送り込むようにした自動販売機の商品収納ラックにおいて、トップトレーを経て商品収納通路に進入する商品の姿勢修正手段として、トップトレー１１の後端部に支軸１５を介して軸支し、かつ付勢バネ１６により上向きにバネ付勢されたフラッパ１４を設け、商品の投入待機時は前記フラッパがトップトレーの延長上に位置して商品収納通路９への入り口を塞ぎ、商品の通過時はフラッパが商品荷重を受けて下向きに傾動し、商品収納通路に商品を送り込むようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商品を上下一列に収納する蛇行状の商品収納通路の上端とその前方に開口する商品投入口との間にトップトレーを敷設し、商品投入口に投入した缶，ボトル商品をトップトレー上に転動させてその後端から商品収納通路へ送り込むようにした自動販売機の商品収納ラックにおいて、
トップトレーを経由して商品収納通路に進入する商品の姿勢修正手段として、トップトレーの後端部に一端を軸支して上向きにバネ付勢されたフラッパを設け、該フラッパが、商品の投入待機時はトップトレーの延長上に位置して商品収納通路への入り口を塞ぎ、商品の通過時には商品荷重を受けて下向きに傾動し、商品収納通路を開放して投入商品を送り込むように構成したことを特徴とする自動販売機の商品収納ラック。
【請求項２】
請求項１記載の商品収納ラックにおいて、フラッパを押し上げる付勢バネは、投入商品がフラッパの上に完載された状態で商品自重によりフラッパの先端が下がるようなバネ力に設定したことを特徴とする自動販売機の商品収納ラック。
【請求項３】
請求項１記載の商品収納ラックにおいて、フラッパがトップトレーの後端に連なる商品収納通路のレールセグメントを兼用し、商品通過時にフラッパが下向きに傾動して商品収納通路を仕切るようにしたことを特徴とする自動販売機ノ商品収納ラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、缶．びん，ペットボトルなどの商品を販売する自動販売機の商品収納ラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、この発明の実施対象となる自動販売機の構成を図４に示す。図において、１は自動販売機の本体キャビネット、２は外扉、３は断熱内扉であり、本体キャビネット１の庫内には冷却／加熱ユニット（図示せず）とともに、サーペンタイン式の商品収納ラック４が収設されている。なお、５は商品搬出シュータ、６は商品取出口、７は庫内保冷用の冷凍機である。
【０００３】
次に、前記した商品収納ラック４の詳細構造を図５（ａ），（ｂ）に示す。なお、図示例は前後に４列の商品収納コラムを画成した分割構造のラックを示している。すなわち、ラック４は左右に立設した一対のラック側板８と、ラック側板８の間に架設して前後列に並ぶ蛇行状の商品収納通路９を画成したレール（円弧状のレールセグメントを上下に連ねて並べる）１０と、商品収納通路９の上端入り口側に連ねてラック前面に開口する商品投入口との間に架設したトップトレー１１と、商品収納通路の下部搬出端側に組み込んだベンド機構１２との組立体としてなる。
【０００４】
かかる構成のサーペンタイン式商品収納ラックは周知であり、この商品収納ラック４に商品を補充するには、ラックの前方から商品１３（缶，びん，ペットボトル商品）を横向きの倒置姿勢でトップトレー１１の上に投入する。これにより、商品１３はトップトレー１１の傾斜面上を後方に転勤し、その後端から商品収納通路９の中に落下して上下一列に収納される。
【０００５】
この場合に、トップトレー１１に投入した商品１３の転動姿勢が傾き、トップトレーの終端より姿勢が大きく傾いて商品収納通路９に送られると、商品１３が蛇行状通路内の途中にブリッジして商品詰まりが生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、トップトレーを経由して蛇行状の商品収納通路に送り込む商品の姿勢を修正する手段として、トップトレーの後端から商品収納通路に移行するコーナーに配した商品ガイド下端に連結し、その先端がトップトレーの終端部と向かい合うようにバネで押し上げ付勢された姿勢修正用の下板（フラッパ）を設けた構成の商品収納ラックが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１０９０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記の特許文献１に開示されている構成によれば、トップトレー上を転動してその終端から蛇行状の商品収納通路に送り込む商品の姿勢が多少傾いていても、その通路コーナー部に配した前記の商品ガイドとフラッパとで商品の姿勢を修正することができるようになるものの、商品の投入操作ミスなどから商品の姿勢が大きく傾いてトップトレーの出口側に停止してしまった場合に、その修復に手間がかかる問題がある。
【０００８】
すなわち、投入操作ミスなどでトップトレー上を滑動する商品が殆ど前後を向いた縦向き姿勢のままその先端がトップトレーから前記フラッパの上に移行すると、商品は姿勢が修正されずにその後端がトップトレー上に載ったまま、先端がコーナーの商品ガイドに突き当たって通路途中に停止し、後続する投入商品の妨げになる。
【０００９】
そこで、このような搬入トラブルの生じた場合には商品の補充作業を中断し、ラックの前方からトップトレー上に手などを差し入れて通路の奥にブリッジしている商品を外部に取り出した後、改めて商品を正しい姿勢で投入し直すようにしているが、例えば図５における後列に並ぶコラムのように商品収納通路９が前方から奥まっていると、詰まった商品をラック前方から取り出し難い。また、この場合にトップトレー１１を前方に抜き出してスペースを広げようとすると、トップトレーとフラッパとの間に跨がってブリッジしていた商品が縦向き姿勢のまま商品収納通路９の中に落ち込んで商品詰まりするおそれもあり、その作業は厄介である。
【００１０】
そこで、本発明の目的は前記した商品ブリッジの修復も含めて、トップトレー上に投入した商品の姿勢を修正して商品収納通路へ円滑に送り込めるように改良した自動販売機の商品収納ラック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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明によれば、商品を上下一列に並べて収納する蛇行状の商品収納通路の上端とラック前面に開口する商品投入口との間にトップトレーを敷設し、商品投入口に投入した缶  ボトル商品をトップトレー上に転動させてその終端から商品収納通路へ送り込むようにした自動販売機の商品収納ラックにおいて、
トップトレーを経由して商品収納通路に進入する商品の姿勢修正手段として、トップトレーの後端部に一端を軸支して上向きにバネ付勢されたフラッパを設け、商品の投入待機時は前記フラッパがトップトレーの延長上に位置して商品収納通路への入り口を塞ぎ、商品の通過時はフラッパが商品荷重を受けて下向きに傾動し、商品収納通路を開放して投入商品を送り込むように構成する(請求項１)。
【００１２】
ここで、前記フラッパを押し上げる付勢バネは、投入商品がフラッパの上に完載された状態で商品自重によりフラッパの先端が下がるようなバネ力に設定する（請求項２）。
【００１３】
また、前記のフラッパがトップトレーの後端に連なる商品収納通路のレールセグメントを兼用し、商品の通過時にフラッパが下向きに傾動して商品収納通路を仕切るようにする（請求項３）。
【発明の効果】
【００１４】
上記の構成により、正常な横向き姿勢でトップトレーの終端から商品収納通路に向けて転がり出た商品は、その姿勢を保ったままフラッパの上面に乗り移るとともに、その商品自重によりフラッパが支軸を支点に下向きに傾動して商品収納通路内に送り込まれる。また、トップトレー上での転勤姿勢が多少傾いた商品は、トップトレーの終端からフラッパ上に乗り移る過程で転勤姿勢が修正されるとともに、続く商品自重によるフラッパの傾動動作に合わせて商品収納通路内に送り込まれる。これにより、転動姿勢が傾き易いボトル商品でも円滑に商品収納ラックに装填することかできる。
【００１５】
一方、投入操作ミスなどで商品の姿勢が殆ど前後に向いたままトップトレー上を滑動してその終端からフラッパ上に達した場合には、後端をトップトレー上に残して商品の先端が通路のコーナーに配した商品ガイドに突き当たってその位置に停止するが、この状態では商品の自重がフラッパとトップトレーに分担して荷重されるために、フラッパは付勢バネのバネ抗力により下向きに傾動することなく、商品を載せたまま押し上げ位置に静止する。
【００１６】
したがって、商品補充の作業中に上記のような商品の搬送トラブルがラック内の後列コラムに生じた場合でも、ラック前方からトップトレーを静かに引き出すことにより、トップトレーの後端に組み付けたフラッパが商品を載せたまま一緒に前方に引き出されるので、その商品を取り出して商品詰まりを修復できる。また、このフラッパを商品収納通路のレールセグメントと兼用させることで、ラックを構成する部品点数が少なくて済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３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に対応する部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
【００１８】
すなわち、図１（ａ），（ｂ）に示す実施例においては、トップトレー１１の後端部に連ねて一端を軸支した揺動式のフラッパ１４が組み付けてある。このフラッパ１４は、商品収納通路９を画成する円弧状のレールセグメント１０と部品を共用したもので、その一端がトップトレー１１の後端下面側に支軸１５を介して軸支され、さらに同軸上に設けた付勢ばね（捩じりコイルバネ）１６で上向きに押し上げ付勢するようにしている。
【００１９】
ここで、フラッパ１４は、図１（ａ）に実線で表したほぼ水平な押し上げ位置と鎖線で表した下向き後退位置との間を揺動範囲とし、上方への押し上げ位置ではトップトレー１１の延長上に張り出して商品収納通路９に通じる入り口を塞ぎ、後退位置では商品収納通路９を開放するとともに、フラッパ１４がストッパ１７に当たって停止し、この位置で商品収納通路９を仕切るレールセグメント１０の機能を果たすようにしている。なお、図１（ａ）で、１０ａはトップトレー１１の終端部に対向して商品収納通路９の上端コーナーに配した商品ガイド（レールセグメント）である。
【００２０】
また、前記付勢バネ１６のバネ力は次記式の関係を満たすよう定めている。すなわち、図２（ａ）はトップトレー１１の終端から転がりでた商品１３が正常な姿勢でフラッパ１４の上に完全に乗り移った全載状態を表しており、この状態では商品１３の自重をＭｇ，フラッパ１４を押し上げる付勢バネ１６のバネトルクをＴｓ，トップトレー１１の終端からフラッパ１４の上に載った商品１３の中心までの距離をｄｈとして、
Ｔｓ＜  Ｍｇ × ｄｈ                ・・・・・（１）
となるようにバネ力を定めている。この状態では、商品１３の自重Ｍｇがフラッパ１４に対して荷重Ｐ２として作用し、この荷重Ｐ２を受けたフラッパ１４は後記のように下向きに傾動して商品収納通路９を開放し、フラッパ１４の上に載っている商品１３を商品収納通路９の中に送り込む。
【００２１】
一方、図２（ｂ）はトップトレー１１を縦向き姿勢のまま滑動して来た商品１３が、その後端をトップトレー上に載せたまま先端がコーナーの商品ガイド１０ａに突き当たって停止した状態を表しており、この状態では商品１３の荷重Ｍｇがトップトレー１１に加わる荷重Ｐ１とフラッパ１４に加わる荷重Ｐ２とに分担されるようになるので、商品１３の全長をＬ，トップトレー１１の終端からフラッパ１４の上に載った商品１３の当接位置（先端）までの距離をｘ、フラッパ１４に載った商品１３の先端から重心位置までの距離をｄｖとして、各商品荷重の関係は下記の式で表される。
【００２２】
Ｐｌ＋  Ｐ２  ＝  Ｍｇ                  ・・・・（２）
Ｍｇ ×  （ｄｖ−ｘ）＝ｄ ｖ × Ｐ２    ・・・・（３）
式（２），（３）より、Ｐｌ、Ｐ２は次式のようになる。
【００２３】
Ｐｌ＝  ｘ  ／  ｄ ｖ                    ・・・・（４）
Ｐ２  ＝  Ｍｇ（１−ｘ  ／  ｄ ｖ）      ・・・・（５）
ここで、図２（ｂ）の状態ではフラッパ１４が商品荷重Ｐ２を受けても傾動しないで図示姿勢を保つようにするには、付勢バネ１６のバネトルクＴｓを下式の関係を満たすように定めている。
【００２４】
Ｔｓ＞  Ｐ２  ×  ｄ ｖ  ＝  Ｍｇ  （ｄ ｖ−ｘ）  ・・・・（６）          なお、次記の表１は、前記各式の関係を基にサイズ，容量の異なる各種商品について試算した付勢バネ１６のバネトルクＴｓの範囲を表したもので、バネトルクＴｓは下限値の最大値２６．５Ｎｍｍから、上限値の最小値５７．４Ｎｍｍまでの範囲内で設定するものとする。
【００２５】
【表１】
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次に、トップトレー１１の後端にフラッパ１４を軸支装備した前記構成の商品収納ラックについて、トップトレー１１の終端から商品収納通路９に送り込む商品１３の姿勢修正動作の挙動を図３（ａ）〜図３（ｆ）に示す。
【００２６】
この図から判るように、トップトレー１１を傾斜姿勢で転動して来た商品１３は、（ａ）図で示すようにトップトレー１１の上に商品の後端一部を残した状態で先端がフラッパ１４の上に乗り移り、同時に（ｂ）図のように商品の先端が通路のコーナーに配した商品ガイド１０ａの壁面に突き当たる。なお、この状態では前記式（６）の条件からフラッパ１４は下向きに傾動しないで、商品１３を載せたままトップトレー１１の延長上に位置している。一方、傾斜姿勢のまま先端が商品ガイド１０ａに突き当たった商品１３には、（ｃ）図の矢印で表すように商品ガイドから受ける反力と商品自身の転動慣性力とによる回転モーメントが働いて向きを変える。これにより、商品１３の姿勢は（ｄ）図のように修正されてフラッパ１４の上に完全に載った状態になる。この状態になれば、先記式（１）の条件からフラッパ１４が（ｅ）図のように下向きに傾動して商品収納通路９を開放し、最終的には（ｆ）図のように姿勢が修正された状態で商品１３がフラッパ１４をすり抜けて落下し、商品収納通路９の中に送り込まれるようになる。なお、（ｅ）から（ｆ）に移行する過程では、支軸１５を支点にして下向きに傾動したフラッパ１４がストッパ１７に当たって停止し、この位置でフラッパ自身が商品収納通路９に沿ったレールセグメントとして機能する。
【００２７】
一方、図２（ｂ）のように商品１３が縦向き姿勢のままトップトレー１１の後端とフラッパ１４の上に跨がってこの位置に停止する搬送トラブルが生じた場合には、ラックの前方から手動操作でトップトレー１１を引き出すと、その後端に連結したフラッパ１４が商品１３を載せたままトップトレーと一緒に前方に引き出される。これに、商品補充作業中に通路途中にブリッジした商品１３を容易に取り出して修復できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例による商品収納ラックの要部構成図で、（ａ）はトップトレーの側面図、（ｂ）は（ａ）におけるフラッパの拡大斜視図
【図２】図１の構成によるフラッパの機能説明図で、（ａ），（ｂ）はそれぞれ投入商品が横向き，縦向き姿勢でフラッパに載った状態を商品荷重とともに表した図
【図３】図１の構成による商品の姿勢修正動作の説明図で、（ａ）〜（ｆ）はトップトレーを転動して来た商品がフラッパを通過して商品収納通路に送り込まれるまでの過程の各挙動を表す図
【図４】自動販売機の全体構成図
【図５】図５の自動販売機に搭載したサーペンタイン式商品収納ラックの従来構成図で、（ａ）はラック全体の外観斜視図、（ｂ）はラック上部の内部構造を表す側面図
【符号の説明】
【００２９】
４    商品収納ラック
９    商品収納通路
１０    レールセグメント
１０ａ  商品ガイド
１１    トップトレー
１３    商品
１４    フラッパ
１５    支軸
１６    付勢ばね
【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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