(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル収納部とカプセル排出部とを備え、ハンドルを一回転させることにより、前記カプセル収納部から前記カプセル排出部にカプセルが一個ずつ排出されるカプセル入り商品販売機において、
前記ハンドルの逆回転防止機構と,
紙幣を認識する紙幣識別装置と、
前記紙幣識別装置が紙幣を認識した後に前記ハンドルの一回転操作だけを許容する回転制御装置とを備え、
前記回転制御装置が、
前記ハンドルに取り付けられた切欠部を有するカムプレートと排出部に取り付けられた前進後退する鉄心を有するソレノイドとを備えたハンドルのロック機構と、
前記ハンドルの回転を検知する２つのセンサと、
前記２つのセンサの動作により前記ロック機構のロック状態を確立・解除する制御手段とを備え、
前記２つのセンサーが、
切欠部到来により前記ハンドルの回転開始を検知する第１のセンサと、
切欠部到来により前記ハンドルの回転終了を検知する第２のセンサより構成され、
前記紙幣識別装置が投入紙幣が必要額の真券であることを識別した時に、前記回転制御装置は前記ソレノイドの鉄心を後退させて前記ハンドルのロック状態を解除すると共に、前記第１のセンサが切欠部を検知した後に前記第２のセンサが切欠部を検知した時に前記回転制御装置によって前記ソレノイドの鉄心を前記カムプレートの切欠部に向って前進させて、前記ハンドルのロック状態を確立するようにしたことを特徴とするカプセル入り商品販売機。
【請求項２】
前記逆回転防止機構が、
前記ハンドルと同期回転するラチェット歯と、
前記ラチェット歯に噛み合って前記ハンドルの逆回転を阻止するラチェットとを備え、
前記ラチェットが前記ラチェット歯を乗り越える動作時に、前記ハンドルに振動が伝達されるとともに、衝撃音を発するようにしたことを特徴とする請求項１記載のカプセル入り商品販売機。
【請求項３】
前記カムプレートの切欠部の角度θ１と、前記ソレノイドと前記第２のセンサとの間の位相角度θ２とが、θ１＞θ２の関係にあることを特徴とする請求項１記載のカプセル入り商品販売機。
【請求項４】
前記カムプレートにおいて、前記ソレノイドと前記第２のセンサとの間の位相角度θ２と前記逆転防止機構の遊び角度θ３とが、θ２＞θ３の関係にあることを特徴とする請求項１記載のカプセル入り商品販売機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、おもちゃ等の商品を球状カプセルに入れた状態で販売するカプセル入り商品販売機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カプセル入り商品販売機は、主として青少年を対象としている。そのため、コインを投入し、そのコインを利用してカプセル入りの商品を排出するようになっている。このようなカプセル入り商品販売機は、上部にカプセル収納部を、下部にカプセル排出部を備えている。
購入者は、コインを投入した後、ハンドルを回転させる。カプセル入り商品販売機は、カチカチと音を出しながらハンドルを一回転だけ回すことを許し、一回転の終わりにカプセル入り商品を排出する。このようなカプセル入り商品販売機は、購入者に対して、どのような商品が排出されるかという期待感を抱かせる。
また、購入者は、自分自身でハンドルを操作しているという実感の下、聴覚を刺激する音によって、期待感を膨れ上がらせる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカプセル入り商品販売機は、青少年を対象としており、小額の商品用のものであった。そのため、高額の商品を販売することには適していない。
もっとも、複数のコインを投入することにより、高額の商品を販売することが可能である。しかし、購入者にとって、複数のコインを投入することは面倒である。一方、複数のコインを受け入れるには、カプセル入り商品販売機の構造が複雑になってしまう。
【０００４】
本発明の目的は、紙幣の受け入れにより動作を行うカプセル入り商品販売機を提供することである。
本発明の他の目的は、コイン式カプセル入り商品販売機の長所である聴覚への刺激を残したまま、紙幣の受け入れにより動作を行うカプセル入り商品販売機を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、購入者が自ら操作する触覚からの実感を残したまま、紙幣の受け入れにより動作を行うカプセル入り商品販売機を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、購入者の商品排出操作時に排出の誤動作を防止した、紙幣の受け入れにより動作を行うカプセル入り商品販売機を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カプセル収納部とカプセル排出部とを備え、ハンドルを一回転させることにより、前記カプセル収納部から前記カプセル排出部にカプセルが一個ずつ排出されるカプセル入り商品販売機において、紙幣を認識する紙幣識別装置と、前記紙幣識別装置の下流側の紙幣回収箱と、前記紙幣識別装置が紙幣を認識した後に前記ハンドルを一回転操作だけ許容する回転制御装置とを備えているカプセル入り商品販売機により前記課題を解決した。
【０００６】
本発明のカプセル入り商品販売機は、紙幣識別装置を介して紙幣を受け入れた上で、回転制御装置がハンドルを一回転操作だけ許容するので、従来のカプセル入り商品販売機に比べて、高額な商品を販売することができる。したがって、本発明のカプセル入り商品販売機は、高価でバリエーションに富んだ商品を取り扱うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるカプセル入り商品販売機の一実施形態を説明する。図１は、カプセル入り商品販売機の全体を示す斜視図である。
カプセル入り商品販売機１０は、上部のカプセル収納部１２と、下部のカプセル排出部１４とを備えている。
カプセル収納部１２は、背面を除く３面が透明なケース、又は、４面とも透明な商品ケースよりなる。カプセル収納部１２の上面には、カプセル入り商品を投入するために蓋１６が取り付けられている。蓋１６は、鍵１８によって開閉可能である。図示されていないが、カプセル収納部１２には、透明な球状カプセルが収納される。カプセルには、商品そのもの、又は、商品の交換可能なチケットが入れられている。
【０００８】
カプセル排出部１４は、カプセル収納部１２から、１つのカプセルを排出することができるようになっている。カプセル排出部１４は、図２に示されるように、カプセル収納部１２の底面のホッパ２０上に設けられたターンテーブルユニット２２を備えている。
ターンテーブルユニット２２のターンテーブル２４は、６０°間隔でカプセルが没入する孔２６を備えている。ターンテーブルユニット２２の構成は、カプセルの形状やサイズによって交換可能であり、９０°間隔でカプセルが没入する孔２６を備えているものもある。
ターンテーブルユニット２２が回転すると、ホッパ２０の貫通孔２８に整列する孔２６のカプセルが落下する。
【０００９】
ターンテーブルユニット２２には、ベベルギア３０が設けられている。カプセル入り商品販売機１０の前面には、ハンドルフレーム３１が取り付けられている。ハンドル３２は、ハンドルフレーム３１に対して回転可能に取り付けられている。ハンドル３２の回転は、ハンドル３２に取り付けられたピニオンギア３４からベベルギア３０を介してターンテーブルユニット２２に伝達される。ハンドル３２を一回転させると、ターンテーブルユニット２２が６０°又は９０°だけ連動回転する。また、ターンテーブルユニット２２には、払い出し棒３６が取り付けられており、カプセル収納部１２内のカプセルを孔２６に案内する。
【００１０】
ホッパ２０の貫通孔２８を通過したカプセルは、図３に示されるように、Ｊ字状のシュート３８を介して排出口４０に案内される。排出口４０には、上端をヒンジ支持された蓋４２が取り付けられている。購入者は、蓋４２を開けるまで、どのような商品が出てくるかは不明である。
【００１１】
カプセル排出部１４は、ハンドル３２に加えて、ハンドル３２の逆回転防止機構４４を備えている。図４に示されるように、逆回転防止機構４４は、ハンドル３２に取り付けられたラチェット歯４６と、そのラチェット歯４６に噛み合うラチェット４８より構成されている。ラチェット歯４６は、ハンドル３２と同期回転できるように、カプセル入り商品販売機１０の内部においてハンドル３２に固着されている。ラチェット４８は、ラチェット歯４６に噛み合うように先端が歯４６の中心に向って付勢されている。ラチェット４８が、ラチェット歯４６を一歯乗り越えると、逆方向への回転は阻止される。その際、カチカチという金属音を発して、購入者の聴覚を刺激する。
【００１２】
本発明のカプセル入り商品販売機１０におけるカプセル排出部１４は、紙幣による商品購入を目的としており、図１、図２、図７〜図９に示されるように、紙幣識別装置５０と、紙幣回収箱５２と、ハンドル３２の回転制御装置５４とを備えている。
また、紙幣投入口５６とＬＥＤ５８が、カプセル入り商品販売機１０の前面において、ハンドル３２の側方に設けられている。なお、紙幣投入口５６及びＬＥＤ５８は、カプセル入り商品販売機１０の側面等に設けられていてもよい。
【００１３】
紙幣識別装置５０は、紙幣投入口５６から投入された紙幣が真券であるかを判定する。紙幣が真券であるかどうかの信号、投入された紙幣の金額及び枚数に関する信号は、回転制御装置５４に送られる。紙幣識別装置５０を通過した紙幣は、紙幣回収箱５２に搬送される。
これらの紙幣識別装置５０及び紙幣回収箱５２は、カプセル入り商品販売機１０の内部に設けられている。
【００１４】
回転制御装置５４は、ハンドル３２のロック状態を確立したり、解除したりするロック機構６０と、ハンドル３２の回転位置又は回転角度を検知するセンサ６２Ａ，６２Ｂと、ロック機構６０及びセンサ６２Ａ，６２Ｂを制御する制御手段６４より構成されている。
【００１５】
図４及び図７乃至図１０に詳細に示されるように、本実施形態におけるロック機構６０は、切欠６６が形成されたカムプレート６８と、鉄心７０が進退動するソレノイド７２より構成されている。
カムプレート６８は、カプセル入り商品販売機１０の内部でハンドル３２に取り付けられており、ハンドル３２と同期回転する。ソレノイド７２は、カプセル入り商品販売機１０の内部において、ハンドル３２を支持するハンドルフレーム３１に取り付けられている。ソレノイド７２の鉄心７０は、励磁状態になったときカムプレート６８の法線方向で前進し、非励磁状態になったときカムプレート６８の法線方向で後退する。
【００１６】
カムプレート６８の切欠６６は、約９０°の位相角θ１でカムプレート６８の円周面から没入するように形成されている。切欠６６は、ハンドル３２の回転方向から、傾斜面７４、カムプレート６８の直径より小さい円弧状の底面７６、カムプレート６８の法線方向のストッパ面７８より構成されている。
ソレノイド７２の鉄心７０は、前進時において、その先端が切欠６６に進入する。鉄心７０が切欠６６に進入している状態が、ロック確立状態である。ソレノイド７２の鉄心７０は、後退時において、その先端がカムプレート６８の外周から離反する。鉄心７０がカムプレート６８の外周から離反している状態が、ロック解除状態である。
【００１７】
ロック確立状態では、回転制御装置５４によって、カプセルを排出する方向（正方向）へのハンドル３２の回転が阻止される。もっとも、逆回転防止機構４４によって、逆方向へのハンドル３２の回転は阻止されている。
ロック解除状態では、カプセルを排出する方向（正方向）へのハンドル３２の回転は自由である。同様に、逆回転防止機構４４によって、逆方向へのハンドル３２の回転は阻止されている。
【００１８】
なお、ロック機構６０の他の形態として、カムプレート６８に形成され、円周方向に延びる円弧状の凹みや円弧状の貫通孔を利用してもよい。この場合、ソレノイド７２の鉄心７０は、カムプレート６８の軸方向に進退動し、凹みや貫通孔に係脱して、ロック確立状態とロック解除状態を構成する。
しかし、ハンドル３２の裏側周辺には、ピニオンギア３４、カプセルを排出するシュート３６、ラチェット４６等が取り付けられており、ソレノイド７２を設けるスペースを考慮すると、図４に示されるように、ソレノイド７２の鉄心７０を法線方向、すなわち、カムプレート６８の径方向に進退動させることが好ましい。
【００１９】
本実施形態において、２つのセンサは、第１のセンサ６２Ａと、第２のセンサ６２Ｂよりなる。それぞれのセンサ６２Ａ，６２Ｂは、切欠６６の到来によって、カムプレート６８の回転位置又は回転角度、すなわち、ハンドル３２の回転位置又は回転角度を検知する。もっとも、カムプレート６８に突起を設け、その突起の到来により回転位置を検知したり、ピニオンギア３４やラチェット歯４６の歯数をカウントすることにより回転角度を検知することにより、カムプレート６８、すなわち、ハンドル３２の回転位置又は回転角度を検知してもよい。しかし、ロック状態の確立・解除を行うための切欠６６を利用して、カムプレート６８の回転位置を検知する方が、限られたスペース内で部材や機構を構成し、構造を簡素化して部品点数を少なくする方が有利である。
【００２０】
センサ６２Ａは、主として、ハンドル３２の回転が始まったことを検知するために設けられている。そのため、ソレノイド７２からセンサ６２Ａの位相角度は、切欠６６の位相角θ１より大きくなっている。この種のカプセル入り商品販売機１０においては、購入者は、通常、約１８０°ずつハンドル３２を回転させる２アクションでカプセルを排出する。そのため、最初の１８０°のハンドル操作で回転が始まったことを検知するには、切欠６６の先端から約１８０°以内にセンサ６２Ａを設けることが好ましい。本実施形態では、切欠６６の先端から約６０°の位置で、センサＡが切欠６６の到来を検知する。センサ６２Ａの信号は、制御手段６４に送られる。
【００２１】
センサ６２Ｂは、主として、ハンドル３２の一回転が終了間近であることを検知し、一回転以上のハンドル操作を禁止するために設けられている。そのため、ソレノイド７２からセンサ６２Ｂの位相角度θ２は、ハンドル３２の回転方向と反対方向で、切欠６６の位相角θ１より小さくなっている。センサ６２Ｂが、切欠６６の到来を検知すると、鉄心７０が切欠６６の底面に向って前進する。これにより、一回転以上のハンドル操作を禁止することができる。このセンサ６２Ｂの信号は、センサ６２Ａと同様に、制御手段６４に送られる。
【００２２】
また、センサ６２Ａ及びセンサ６２Ｂは、紙幣の投入を許可するハンドル位置を検知するためにも設けられている。
【００２３】
図５はカプセル入り商品販売機１０の制御系のブロック図、図６は制御手段６４のフローチャート、図７乃至図１０はロック機構６０及びセンサ６２Ａ，６２Ｂの動作説明図である。制御手段６４は、紙幣識別装置５０の信号を受けて、ロック機構５０及びセンサ６２を制御する。以下、図５乃至図９を参照して、カプセル入り商品販売機１０の動作説明を行う。
【００２４】
図１、図４及び図７に示されるように、ハンドル３２がホームポジションにあるとき、ソレノイド７２の鉄心７０はカムプレート６８の切欠６６内において、ストッパ面７８に隣接する位置にある。鉄心７０は、底面７６との間に隙間があり、底面７６と非干渉である。センサ６２Ａ及びセンサ６２Ｂは、カムプレート６８の外周面に接触しており、それぞれＯＮ状態にある。ハンドル３２及びカムプレート６８は、逆回転防止機構４４により逆方向の回転を阻止されているが、ラチェット歯４６及びラチェット４８の遊びにより僅か角度θ３だけ逆方向に回転する。ソレノイド７２からセンサ６２Ｂの位相角度θ２は、遊び角度θ３より十分に大きく設定されており、逆回転防止機構４４の遊びによって、切欠６６を検知しないようになっている。遊びを検知しないためには、位相角度θ２は大きい方がよい。しかし、位相角度θ２が切欠６６の位相角度θ１を越えると、鉄心７０がカムプレート６８と干渉するので、好ましくは、
θ１＞θ２＞θ３
の関係が成立するように、それぞれの位相が設定されている。
【００２５】
制御手段６４は、センサ６２Ａ及びセンサ６２ＢがＯＮ状態にあるとき（ステップＳ１０・ステップＳ１１）、紙幣投入を許可する（ステップＳ１２）。このとき、制御手段６４は、カプセル入り商品販売機１０の前面のＬＥＤ５８を発光させるか、所定の色に発光させる（ステップＳ１３）。
【００２６】
購入者は、カプセル入り商品販売機１０の前面の紙幣投入口５６から、紙幣を投入する（ステップＳ１４）。投入する紙幣は、商品に合わせて額面と枚数が異なる。紙幣識別装置５０は、投入された紙幣の額面と枚数を判定し、その信号を制御手段６４に送る（ステップＳ１５）。制御手段６４は、投入された紙幣を判定する（ステップＳ１６）。紙幣が偽造紙幣の場合は、例えば、アラームを鳴らす（ステップＳ３０）。
【００２７】
紙幣が真券であり、所定の金額に達したとき、制御手段６４は、ソレノイド７２の鉄心７０を後退させる（ステップＳ１７）。
図８に示されるように、鉄心７０は、カムプレート６８の外周から隙間ｃだけ離反する。このとき、制御手段６４は、購入者の視覚に対してハンドルの回転許可を訴えるために、ＬＥＤ５８に所定の色を発光させる（ステップＳ１８）。
購入者がハンドル３２を正方向に回転操作すると、逆回転防止機構４４のラチェット４８がラチェット歯４６を乗り越える度に、カチカチと金属音を発して、その音が購入者の聴覚を刺激する。また、逆回転防止機構４４のラチェット４８がラチェット歯４６を乗り越える振動が購入者の触覚を刺激する。
【００２８】
ハンドル３２及びカムプレート６８が一定角度回転すると、センサ６２Ａが切欠６６を検知して、ＯＦＦ状態となる。その後の回転により、センサ６２ＡはＯＮ状態に復帰する。制御手段６４は、センサ６２ＡがＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮになったことを判定する（ステップＳ１９・ステップＳ２０）。このステップは、ハンドル３２が正しく操作されていること判定するとともに、逆回転防止機構４４の遊びが原因になってハンドル３２を回転できなくなるという誤動作を確実に防止する。
センサ６２Ａが切欠６６を検知するまでのステップは、前半の１８０°の回転アクションで終了する。
【００２９】
購入者がさらにハンドル３２を回転させると、センサ６２Ｂが切欠６６を検知する前に、ソレノイド７２の鉄心が切欠６６の位相角度範囲に到来する。その後、センサ６２Ｂが切欠６６の到来を検知してＯＦＦ状態になると（ステップＳ２１）、制御手段６４は鉄心７０を切欠６６に向って前進させる（ステップＳ２２）。
切欠６６が一定の位相角度θ１で形成されるとともに、ソレノイド７２からセンサ６２Ｂの位相角度θ２と幅を持たせて設定することにより、鉄心７０が切欠６６が形成された範囲内で前進を完了するのに十分な時間を確保することができる。このように構成することで、後半の１８０°のハンドル回転が素早く行われても、鉄心７０は確実にストッパ面７８に接するようにソレノイド７２に動作を行わせることができる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明では、紙幣識別装置を介して紙幣を受け入れた上で、回転制御装置がハンドルを一回転操作だけ許容するので、従来のカプセル入り商品販売機に比べて、高額な商品を販売することができる。したがって、本発明のカプセル入り商品販売機は、高価でバリエーションに富んだ商品を取り扱うことができる。
【００３１】
請求項１の発明では、紙幣識別装置を介して紙幣を受け入れた上で、逆回転防止機構がハンドルの逆回転を阻止、回転制御装置がハンドルを正方向に一回転操作だけ許容する。そして、紙幣により商品を販売するに際して、その紙幣の受け入れを行う紙幣識別装置、ハンドルの逆回転防止機構、及び、ハンドルの回転制御装置が、カプセル入り商品販売機に内蔵されているので、従来のカプセル入り商品販売機の外形の形態を変更することなく、高価でバリエーションに富んだ商品を取り扱うことができる。
従来ではコインを利用して、ハンドルの一回転操作だけを許容していたが、本発明では、紙幣による商品販売機であるため、ハンドルの一回転操作を許容するために、ハンドルのロック機構と、ハンドルの回転を検知するセンサと、センサの動作によりロック機構のロック状態を確立・解除する制御手段とを備えている。こうすることにより、紙幣識別装置に連動させて、ハンドルの一回転操作だけを許容することができる。
【００３２】
請求項２の発明では、逆回転防止機構が、ハンドルと同期回転するラチェット歯と、そのラチェット歯に噛み合ってハンドルの逆回転を阻止するラチェットとを備え、ラチェットがラチェット歯を乗り越える動作時に、ハンドルに振動が伝達されるとともに、衝撃音を発するように構成されているので、紙幣により商品を購入するようにカプセル入り商品販売機を構成した場合においても、コイン式と同様に、購入者には触覚及び聴覚から期待感や刺激を与えることができる。
【００３３】
請求項１の発明では、ロック機構がハンドルに取り付けられたカムプレートと排出部に取り付けられたソレノイドとを備え、制御手段によってソレノイドの鉄心がカムプレートの切欠部に向って進退動して、ハンドルの正回転のロック状態を確立・解除するように構成されている。この発明では、ハンドルの回転を検知するセンサによって、ハンドルと同期回転するカムプレートに、ソレノイドの鉄心を噛み合わせる機械的な動作を行わせ、商品を払い出すハンドルのロック状態を直接し確立・解除しているので、商品を過不足なく一個だけ払い出すことができ、誤動作を防止するのに適している。
【００３４】
請求項１の発明では、センサが切欠部を検知することにより、ハンドルの回転を検知するので、ソレノイドの鉄心の動作タイミングが正確であり、且つ、余分な要素を排除することができる。
【００３５】
請求項１の発明では、センサが、切欠部到来によりハンドルの回転開始を検知する第１のセンサと、切欠部到来によりハンドルの回転終了を検知する第２のセンサより構成され、制御手段が、第１のセンサの切欠部検知後に第２のセンサの切欠部検知時にロック状態を確立するので、逆回転防止機構の遊び等によって、第２のセンサが起動した場合においても、ソレノイドの誤動作を防止することができ、商品を確実に払い出すことができる。
【００３６】
請求項３の発明では、カムプレートの切欠部の角度θ１と、ソレノイドと第２のセンサとの間の位相角度θ２とが、θ１＞θ２の関係にあるので、第２のセンサが切欠部を検知したとき、ソレノイドの鉄心を切欠部内に確実に前進させることができ、ハンドルの複数回回転等の誤動作を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるカプセル入り商品販売機の斜視図。
【図２】  ターンテーブルユニットの分解斜視図。
【図３】  カプセル排出部の分解斜視図。
【図４】  ハンドルフレームを裏面から見た斜視図。
【図５】  制御手段を含むブロック図。
【図６】  制御手段のフローチャート
【図７】  回転制御装置の動作説明図。
【図８】  回転制御装置の動作説明図。
【図９】  回転制御装置の動作説明図。
【図１】
0004250677.tif 000002
【図２】
0004250677.tif 000003
【図３】
0004250677.tif 000004
【図４】
0004250677.tif 000005
【図５】
0004250677.tif 000006
【図６】
0004250677.tif 000007
【図７】
0004250677.tif 000008
【図８】
0004250677.tif 000009
【図９】
0004250677.tif 000010