JP2004118878A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

【課題】　筐体内の後面側（奥側）のスペースを硬貨の蓄積スペースとして有効に活用できる自動販売機を提供する。
【解決手段】　操作レバー１１の操作を利用して商品５の払い出し動作を生成する自動販売機１において、前面２ａに硬貨投入口１２が設けられた筐体２と、硬貨Ｃを収容するための凹部３０ｂを備えたスライダ３０と、そのスライダ３０を、硬貨投入口１２から投入された硬貨Ｃを凹部３０ｂに受け入れる位置と、その受け入れる位置よりも筐体２の後側に設定され、硬貨Ｃを凹部３０ｂから所定の硬貨蓄積部１５に受け渡す位置との間で直線的に移動可能に支持するサブシャーシ２１と、操作レバー１１とスライダ３０との間に介在して、操作レバー１１に与えられる運動をスライダ３０の前記受け入れる位置と前記受け渡す位置との間の直線的な運動に変換する運動伝達機構２０Ａとを備えるようにした。
【選択図】　　　図３

Description

　本発明は、操作者の操作を利用して商品を払い出す運動を生成する機械式の自動販売機に関する。

　この種の自動販売機として、主に子供を対象としてプラスチック製のカプセルに入った玩具等の商品を所定額の硬貨の投入と引き換えに払い出すものが知られている。このような自動販売機は、商店の軒先や階段の踊り場のように電源の確保ができないか、又はその確保が困難な場所に設置されるため、電気的な駆動装置やセンサを使用することなく、購入者の操作を利用して硬貨の処理や商品の払い出し動作を実現している。例えば、実公昭５７−９８９８号公報、実用新案登録第３０１４３８７号公報、特開平８−２１２４３８号公報等にそのような自動販売機が開示されている。これらの自動販売機では、購入者が所定額の硬貨を投入して筐体の前面のハンドルを回転させると、そのハンドルと同軸の回転板が硬貨を保持しながらハンドルと一体的に回転し、保持された硬貨の直径が正しければハンドルの回転量を制限するロックが解除されてハンドルが一回転し、そのハンドルの一回転に伴って商品収納室の底部に設けられた商品選別用のドラムが所定角度だけ回転し、そのドラム上に取り込まれた商品が所定の商品排出口へと排出される。

　上述した従来の自動販売機は、ハンドルと同軸の回転板に硬貨を保持し、ハンドルの回転に連動して回転板を回転させて硬貨を所定の硬貨蓄積部に導いている。ハンドルは筐体の前面にその回転軸線を前後方向に向けて設けられ、回転板は筐体の前面のすぐ裏側に配置される。従って、回転板から放出される硬貨の落下範囲が筐体の前面側の狭い範囲に限定され、硬貨の蓄積範囲もその狭い範囲に限定される。筐体内に収納する商品の個数を増やしたり商品の販売額を値上げした場合、投入される硬貨の枚数が増えるため、硬貨の蓄積部もより多くの硬貨を蓄えられるよう改良する必要があり、そのためには筐体内部の後面寄りのスペースを有効に利用することが考えられる。しかし、従来の回転板を硬貨の保持部材として使用する限り、回転板の運動で筐体の奥まで硬貨を送ることは難しく、現実には硬貨が筐体の前側に集中的に溜まって早期に硬貨蓄積部からオーバーフローする。

　そこで、本発明は、筐体内の後面側（奥側）のスペースを硬貨の蓄積スペースとして有効に活用できる自動販売機を提供することを目的とする。

　以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。

　本発明は、商品購入者による操作部材（１１）の操作を利用して商品（５）の払い出し動作を生成する自動販売機（１）において、前面（２ａ）に硬貨投入口（１２）が設けられた筐体（２）と、硬貨（Ｃ）を収容するための凹部（３０ｂ）を備えた保持部材（３０）と、前記保持部材を、前記硬貨投入口から投入された硬貨を前記凹部に受け入れる位置と、その受け入れる位置よりも筐体の後側に設定され、前記硬貨を前記凹部から所定の硬貨蓄積部に受け渡す位置との間で直線的に移動可能に支持する支持部材（２１）と、前記操作部材と前記保持部材との間に介在して、前記操作部材に与えられる運動を前記保持部材の前記受け入れる位置と前記受け渡す位置との間の直線的な運動に変換する運動伝達機構（２０Ａ）とを備えることにより、上述した課題を解決する。

　この発明によれば、商品の購入者が硬貨投入口から保持部材の凹部に硬貨を投入して操作部材を操作すると、その操作部材に連動して保持部材が硬貨を保持しながら筐体の後側の硬貨を受け渡す位置まで直線的に移動する。このため、筐体内の後側のスペースを硬貨の蓄積部として有効に活用することができ、その蓄積部の容量を比較的容易に拡大することができる。

　本発明の自動販売機において、前記保持部材には、前記凹部に出没して当該凹部から前記硬貨を排除可能な硬貨排除部材（３２）が設けられ、前記保持部材が前記受け入れる位置にあるときに、前記硬貨排除部材と係合して当該硬貨排除部材を前記凹部に入る方向へ駆動可能な排除駆動部材（２５）が筐体外から操作可能に設けられ、前記受け入れる位置にて前記凹部から前記硬貨排除部材にて排除された硬貨が、所定の案内手段（１８）を介して筐体の前面の硬貨返却口（１３）に導かれるようにしてもよい。

　この場合には、硬貨が保持部材により筐体内の後側へ運ばれる前の段階で、筐体外からの操作に基づいて硬貨返却口へ硬貨を払い戻すことができ、保持部材により筐体内の後側へ運ばれた硬貨は硬貨蓄積部へと回収することができる。このように、硬貨の払い戻しを行なう位置と、硬貨を蓄積部に回収する位置とが前後方向にずれているので、硬貨の送り先の区別を容易かつ確実に行える。

　前記保持部材が前記受け渡す位置にあるときに前記硬貨排除部材を前記凹部に入る方向へ駆動して前記凹部から前記硬貨を前記硬貨蓄積部へ排除してもよい。このようにすれば、硬貨返却動作を実現するための硬貨排除部材を利用して、硬貨蓄積部へ硬貨を確実に受け渡すことができる。

　前記保持部材の前記凹部には、前記硬貨投入口側に向けて硬貨の入口となる開口が、前記支持部材と対向する側に向けて前記硬貨の出口となる開口がそれぞれ設けられ、前記支持部材には、前記保持部材が前記受け入れる位置及び前記受け渡す位置にそれぞれ移動したときに前記凹部の前記出口側の開口に連なって前記硬貨の凹部からの排除を可能とする孔部（２１ｄ，２１ｅ）が設けられ、それらの孔部の間では前記支持部材により前記凹部が閉じられるようにしてもよい。

　このようにすれば、硬貨を受け入れる位置と受け渡す位置との間で保持部材が移動する間の硬貨の凹部からの脱落を支持部材により確実に防止することができる。しかも、支持部材側からみて、硬貨を受け入れる位置及び受け渡す位置のそれぞれにおける硬貨の出口が前後方向に距離をおいて開口するので、硬貨返却口に戻る硬貨と、硬貨蓄積部へ回収される硬貨が誤って他の方向に向かうおそれがない。

　前記排除駆動部材には前記凹部を閉じるリッド（２５ａ）が設けられ、前記硬貨排除部材の駆動に伴って前記リッドが前記凹部を開くように移動するようにしてもよい。この場合には、排除駆動部材を操作しない限り、硬貨を受け入れる位置において凹部の出口が閉じられるので、誤って硬貨返却口へと硬貨が落ちるおそれがない。

　本発明の自動販売機は、商品収納室（３）に収納された多数の商品（５）からいずれかの商品を選別するために駆動される商品選別部材（６）をさらに具備してもよく、その場合、前記運動伝達機構は、前記操作部材の運動を前記商品選別部材にも伝達することが望ましい。このようにすれば、共通の操作部材の操作により、商品選別部材と保持部材とを駆動することができるので部品点数を削減してコストダウンが達成できる。また、商品選別部材の動作と保持部材の動作とを相互に容易に関連付けることができる。一例として、前記保持部材の移動経路の途中に、前記凹部からの前記硬貨の突出量に応じて、当該保持部材の前記受け渡す位置へ向かう移動を阻止するロック位置と、前記保持部材の前記移動を許容する解除位置との間で変位可能なロック部材（２８）を設ける場合、前記運動伝達機構を、前記操作部材がその操作開始位置から所定の駆動開始位置まで操作される間、前記商品選別部材への運動伝達を保留するように構成し、前記ロック部材にて前記保持部材の移動が阻止されるときの前記操作部材の操作位置を、前記駆動開始位置よりも前記操作開始位置側に設定することができる。この場合には、ロック部材による保持部材のロックが解除された後に商品選別部材が動作を開始するようになるから、直径の小さい不正な硬貨が投入された場合でも商品選別部材が動作して、商品が誤って払い出されるおそれを確実に排除できる。

　前記運動伝達機構は、前記操作部材と連結されて該操作部材の操作により筐体の左右方向の軸線を中心とした回転運動を発生させるメイン駆動部材（４０）と、そのメイン駆動部材の回転運動を前記商品選別部材の所定の運動に変換する選別部材駆動部と、前記メイン駆動部材の回転運動を前記保持部材の前記直線的な運動に変換する硬貨搬送駆動部と、を備えるようにしてもよい。このようにすれば、操作レバーの操作をまずメイン駆動部材の回転運動として取り込むので、その回転運動をギア列やベルト、リンク機構等の種々の伝達機構を利用して所望の箇所に容易に伝達することができる。前記硬貨搬送駆動部は、例えば前記保持部材に設けられた前後方向に延びるラック（４７）と、そのラックに噛み合って前記操作部材に連動して回転するピニオン（４６）とを含んだものとすることができる。これによれば回転運動から保持部材の直線運動を容易に作り出すことができる。本発明の自動販売機において、前記操作部材は例えば筐体の上下方向に操作可能なものとすることができる。操作部材を上下方向に操作した場合、その操作に備えて筐体の前面に確保すべきスペースの増加を抑えつつ、操作部材の移動量（ストローク）を十分に確保して操作部材の操作に要する力を軽減できる。そして、操作部材の操作量を十分に確保することにより、操作部材の操作量に対する保持部材の移動量の比（操作部材の操作量を分母とする。）を減少させ、小さな力で保持部材を十分に移動させて硬貨を送り出す位置を明確に区別できるようになる。

　本発明における硬貨は、通貨として流通している貨幣のみならず、自動販売機の設置個所において経済的価値の象徴として使用されるメダル、トークン等の各種の代替貨幣、その他の各種の円盤状の部材を含む。

　以上に説明したように、本発明では、商品の購入者が硬貨投入口から保持部材の凹部に硬貨を投入して操作部材を操作すると、その操作部材に連動して保持部材が硬貨を保持しながら筐体の後側の硬貨を受け渡す位置まで直線的に移動するようにしたので、筐体内の後側のスペースを硬貨の蓄積部として有効に活用することができ、その蓄積部の容量を比較的容易に拡大することができる。

　図１〜図１４を参照して、本発明を玩具類の自動販売機に適用した実施形態を説明する。図１〜図３は自動販売機１の全体構成を示し、図１は正面図、図２は左側面図、図３は右側面図である。なお、これらの図において一部の内部機構を実線で示している。また、図２及び図３の左右方向が自動販売機１の前後方向に相当し、図２の右方及び図３の左方が自動販売機１の前方に相当する。さらに、図４は自動販売機１の外観の斜視図である。

　図１〜図４に示すように、自動販売機１は上下に長い縦型の筐体２を有し、その筐体２の上部には商品収納室３が形成されている。商品収納室３の前側には扉４が設けられる。商品の販売時、扉４は錠４ａにて閉鎖される。錠４ａによる固定を解除し、扉４をその下端両側の支軸４ｂ，４ｂを支点として前方に回転させることにより、商品収納室３が外部に開放されてその内部への商品５（図２）の補充が可能となる。図２では、商品の一例として、プラスチック製のカプセルに玩具類を収容したカプセル商品５を示しているが、他の商品でもよい。商品収納室３の底部には、ディスク状の商品選別部材としてのドラム６が設けられている。図７にも示したように、ドラム６には複数（図示の例では５つ）の商品取込用の孔部６ａ…６ａが周方向に等しいピッチで形成されている。

　図１に示したように、ドラム６の上面には商品撹拌用のロッド７が適宜数取り付けられている。ドラム６がその中心線Ｘの周りに回転するとロッド７により商品収納室３内で商品が撹拌されるとともに、各孔部６ａに商品５がそれぞれ一つずつ取り込まれる。ドラム６の下部には孔部６ａからの商品５の落下を規制する落下規制部材８が設けられている。但し、その落下規制部材８には一箇所だけ孔部６ａからの商品５の落下を許容する落下口（不図示）が設けられている。ドラム６が回転していずれか一つの孔部６ａがその落下口の上に繰り出されると、その孔部６ａに保持されていた商品５がドラム６から落下し、シュート９を介して筐体２の前面２ａの左側に設けられた商品払出口１０に払い出される。

　このように、自動販売機１は、ドラム６を孔部６ａが設けられた角度（図示の例では７２°）だけ回転させることにより、商品収納室３に蓄えられた多数の商品５のいずれかを選択的に払い出すものである。なお、本発明において、商品収納室３の内部の構成、及びドラム６から商品５を取り出して商品払出口１０に導く部分に関する構成は従来の同種の自動販売機と同じでよいため、これ以上の詳細な説明は省略する。本実施形態の自動販売機１は、投入された硬貨の処理及びドラム６の回転駆動に関する部分に特徴を有するものであり、以下その特徴部分を中心として説明する。

　図１に示すように、筐体２の前面２ａの右端には操作レバー１１が設けられている。筐体２の前面２ａは上下方向に沿って前方に膨らむ弧を描くように湾曲し（図２及び図３参照）、操作レバー１１はその湾曲した前面２ａに沿って上下方向に操作可能とされている。操作レバー１１の操作範囲の左側には硬貨投入口１２及び硬貨返却口１３が設けられている。硬貨投入口１２は、購入者が商品５の販売額に対応した枚数の硬貨Ｃ（例えば二枚の１００円硬貨）を投入する部分である。硬貨投入口１２は、投入されるべき正規の硬貨Ｃが通過可能な最小限の余裕を含んだ大きさに形成されている。従って、正規の硬貨Ｃよりも直径又は厚さが大きな他の硬貨等は硬貨投入口１２を通過することができない。

　硬貨返却口１３の下方には硬貨回収口１４が形成され、そこには硬貨回収箱１５が挿入される。硬貨回収箱１５は硬貨投入口１２から投入された正規の硬貨Ｃを蓄える容器であり、図３に示すように筐体２の奥に向かって真っ直ぐ延びた状態で筐体２の内部に配置される。硬貨回収箱１５の前面には錠１５ａが取り付けられ、その錠１５ａが掛けられた状態では硬貨回収箱１５が筐体２の内部に固定され、錠１５ａが解除されると硬貨回収箱１５を筐体２の前方に引き出すことができる。

　筐体２内に配置された硬貨回収箱１５の上方には払出制御機構２０が設けられている。払出制御機構２０は筐体２の前側から見たときに、ドラム６の中心線Ｘに対して操作レバー１１と同一の側（右側）に偏って配置されている。筐体２の内部の中心線Ｘに関して操作レバー１１と反対側にはシュート９が配置される。

　払出制御機構２０は、さらに運動伝達機構２０Ａと硬貨処理機構２０Ｂとを含んでいる。運動伝達機構２０Ａは、操作レバー１１の操作をドラム６及び硬貨処理機構２０Ｂに伝達するために設けられ、硬貨処理機構２０Ｂは硬貨投入口１２から投入された硬貨を処理するために設けられているが、両機構２０Ａ，２０Ｂはその動作において相互に関連を有している。以下、払出制御機構２０の詳細を説明する。

　図５〜図７は払出制御機構２０の要部を示すもので、図５は図１の矢印V方向からみた状態を示す図、図６は図５の左側からみた状態を示す図、図７は図５の上側からみた状態を示す図である。これらの図から明らかなように、払出制御機構２０は、サブシャーシ２１と、そのサブシャーシ２１に沿って設けられるスライダ３０とを有している。サブシャーシ２１及びスライダ３０はいずれも鋼板を板金加工して製造されたものであり、その詳細は図１３及び図１４にそれぞれ示した通りである。なお、スライダ３０の板厚は正規の硬貨Ｃの厚さに対して僅かに大きい程度である。サブシャーシ２１は、その外周に設けられた固定部２１ａ…２１ａが小ねじ２２（図６）等の固定手段を利用して筐体２の内部のメインシャーシ１６（図１）に固定されることにより、鉛直に立てられ、かつ前後方向に延びた姿勢に保持される（図３参照）。なお、メインシャーシ１６は筐体２内の定位置に固定されている。

　サブシャーシ２１には、前後方向に延びる三本の細長いスライド溝２１ｂ…２１ｂが形成されている。一方、スライダ３０には各スライド溝２１ｂに１：１に対応してカムフォロア３１…３１が取り付けられている。各カムフォロア３１がスライド溝２１ｂに嵌め合わされることにより、スライダ３０は前後方向に移動可能な状態でサブシャーシ２１に組み付けられる。サブシャーシ２１の前端のフック２１ｃとスライダ３０の後端のフック３０ａとの間にはコイルばね２３が引き伸ばされた状態で掛けられており、その復元力でスライダ３０は前方に付勢されている。

　図１４からも明らかなように、スライダ３０には硬貨取込用の凹部３０ｂが形成されている。凹部３０ｂはスライダ３０の上端に開口する。凹部３０ｂの幅Ｗ（図１４参照）は正規の硬貨Ｃの直径に対してその硬貨を受け入れるための最小限の余裕を加えた大きさに設定され、凹部３０ｂの深さＤ（同じく図１４参照）は、正規の硬貨Ｃを上下に二枚連ねたとき上段の硬貨Ｃの上端が所定量だけスライダ３０の上方に突出するよう設定されている。つまり、凹部３０ｂの深さＤは正規の硬貨Ｃの直径の２倍よりも所定量だけ小さい。

　図５から明らかなように、スライダ３０がその移動範囲の前端に位置するとき、凹部３０ｂの上端はシュート１７の直下に位置している。硬貨投入口１２（図１参照）から投入された硬貨はこのシュート１７を介して凹部３０ｂに落とし込まれる。図８〜図１０に詳しく示したように、凹部３０ｂに導かれた硬貨が凹部３０ｂの側方に落ちないように、スライダ３０の一側面（サブシャーシ２１と密着しない側の面）にはストッパ３２が取り付けられる。ストッパ３２も鋼板を板金加工して製造されている。

　図８に詳しく示したように、ストッパ３２はスライダ３０の下部に所定の支軸３３を介して回動自在に取り付けられ、スライダ３０と一体的に前後に移動可能である。スライダ３０の凹部３０ｂに臨む表面には突起３２ａが形成されている。ストッパ３２の下端にはレバー状の操作部３２ｂが形成され、その操作部３２ｂを図８の実線位置に操作したときには突起３２ａが凹部３０ｂに入り込む（図１０参照）。この場合、突起３２ａが邪魔をして凹部３０ｂの下段には硬貨が入らない。つまり、ストッパ３２を図８の実線位置に切り替えた場合、凹部３０ｂには一枚の硬貨しか入らない。一方、操作部３２ｂを図８に想像線で示す位置へ操作した場合、突起３２ａは凹部３０ｂに連ねて設けられた逃げ溝３０ｃに入り込む。この場合、凹部３０ｂには上下に二枚の硬貨Ｃが入る。

　突起３２ａを凹部３０ｂに繰り出したとき（図８の実線位置）、その突起３２ａの上端は凹部３０ｂの下段に正規の硬貨Ｃを収容したと仮定したときのその硬貨Ｃの上端と一致している。これにより、ストッパ３２を切り替えて凹部３０ｂに正規の硬貨Ｃを一枚だけ入れるようにした場合でも、二枚入れるようにした場合でも、凹部３０ｂの上段に収容された硬貨Ｃの上端の位置は一致する。

　ストッパ３２を上述した二つの位置にそれぞれ保持するため、スライダ３０にはストッパ３２の回転範囲を図８の実線位置と想像線の位置との間に制限するための不図示のストッパが設けられるとともに、ストッパ３２のフック３２ｃとスライダ３０のフック３０ｄとの間にコイルばね３４が取り付けられる。ストッパ３２を支軸３３の周りに回転させると、その回転途中の所定の位置でコイルばね３４は最大に引き伸ばされ、その位置を過ぎるとコイルばね３４の変位が減少する。これにより、ストッパ３２を図８の実線位置又は想像線の位置のいずれに切り替えても、コイルばね３４の復元力はそのストッパ３２を前述のストッパに押し付ける力として働くようになる。

　図１３から明らかなように、サブシャーシ２１には二つの抜き孔２１ｄ，２１ｅが前後方向に所定の距離を隔てて設けられている。図５に示すように、スライダ３０がその移動範囲の前端に位置するとき、スライダ３０の凹部３０ｂは抜き孔２１ｄと重なり合う。この抜き孔２１ｄからの硬貨の落下を防ぐため、サブシャーシ２１にはイジェクトプレート２５が取り付けられる。図６から明らかなように、イジェクトプレート２５はサブシャーシ２１に設けられた上下一対のサポート２１ｆ，２１ｆの間に支軸２６を中心として水平方向に回転可能な状態で取り付けられる。イジェクトプレート２５が図９の実線位置にあるとき、そのイジェクトプレート２５に設けられたリッド２５ａが抜き孔２１ｄに嵌り込み、それにより凹部３０ｂがサブシャーシ２１側から閉じられる。イジェクトプレート２５は不図示のばね手段により凹部３０ｂを閉じる位置に付勢されている。

　イジェクトプレート２５の上端にはアーム２５ｂが一体に設けられ、そのアーム２５ｂの先端には突軸２５ｃが設けられている。突軸２５ｃはイジェクトピン２７の後端に設けられた孔部２７ａと嵌合する。イジェクトピン２７は筐体２によって前後方向に移動可能に支持されており、その先端（図８及び図９の左端）の操作部２７ｂは筐体２の前面２ａから前方に突出する（図４参照）。

　図８及び図９に示すようにイジェクトプレート２５の下部にはレバー部２５ｄが形成され、スライダ３０にはそのレバー部２５ｄに対応して抜き孔３０ｅが形成されている。また、スライダ３０にはストッパ３２に外側から被せるようにしてイジェクトレバー３５が取り付けられている。イジェクトレバー３５は支軸３５ａを中心として水平方向に回転自在であり、そのフック３５ｂとスライダ３０のフック３０ｅとの間に掛けられたコイルばね３６（図５参照）の力でその前端の受け部３５ｃがスライダ３０に接近し、後端のイジェクト部３５ｄがスライダ３０から遠ざかる方向に付勢されている。

　スライダ３０がその移動範囲の前端に位置するとき、イジェクトレバー３５の受け部３５ｃとイジェクトプレート２５のレバー部２５ｄとは抜き孔３０ｅを挟んで対向する。その状態でイジェクトピン２７の操作部２７ｂが筐体２の内部に向かって押し込まれると、そのイジェクトピン２７と係合したイジェクトプレート２５が支軸２６を中心として図９の反時計方向に回転し、それにより図９に想像線で示したようにリッド２５ａがサブシャーシ２１の抜き孔２１ｄから離れてリッド２５ａとサブシャーシ２１との間に硬貨が通過できる隙間が生じる。同時に、イジェクトプレート２５のレバー部２５ｄがイジェクトレバー３５の受け部３５ｃに向かって押し込まれ、両部２５ｄ，３５ｃが接触してイジェクトレバー３５が支軸３５ａを中心として図９の反時計方向に回転する。

　これにより、イジェクトレバー３５のイジェクト部３５ｄがストッパ３２のスリット３２ｄを通過して凹部３０ｂに入り込む。この結果、凹部３０ｂに硬貨が取り込まれていれば、その硬貨はイジェクト部３５ｄに押されてサブシャーシ２１の抜き孔２１ｄへと排出され、さらにサブシャーシ２１とリッド２５ａとの間に生じた隙間から下方へと落下することになる。このときの硬貨の落下範囲にはシュート１８が設けられ（図６参照）、そこに落ちた硬貨は硬貨返却口１３へと排出される。なお、ストッパ３２を上述した二つの位置のいずれに切り替えた場合でもイジェクト部３５ｄが凹部３０ｂ内へ侵入できるように、ストッパ３２には二つのスリット３２ｄ，３２ｄが形成されている。

　スライダ３０の前部上端には突出部３０ｆが設けられている。一方、サブシャーシ２１にはピン２８ａを中心として回転可能なロックレバー２８が取り付けられている。ロックレバー２８はコイルばね２９によりその後端側が引き上げられることにより、前端のロック部２８ｂがスライダ３０の上端に押し付けられるよう付勢されている。スライダ３０がその移動範囲の前端に位置するとき、ロックレバー２８とスライダ３０の突出部３０ｆとの間には幾らか隙間が空いている。スライダ３０の凹部３０ｂの上段に正規の硬貨Ｃが収容されている場合、図１１（ａ）に示したようにスライダ３０の後退に伴って硬貨Ｃの上端でロックレバー２８が押し上げられ、それによりロック部２８ｂが突出部３０ｆよりも上方まで移動してスライダ３０のさらなる後退動作が許容される。

　図５から明らかなように、スライダ３０がさらに後退すると凹部３０ｂがサブシャーシ２１の抜き孔２１ｅと重なり合い、凹部３０ｂがサブシャーシ２１側に開口する。なお、イジェクトプレート２５はサブシャーシ２１に取り付けられているので後方には移動しない。凹部３０ｂが抜き孔２１ｅと重なり合う位置まで後退したとき、イジェクトレバー３５はサブシャーシ２１に設けられた不図示の突部と係合して、イジェクトピン２７を押し込んだときと同一方向に回転する。これにより、スライダ３０の凹部３０ｂに収容されていた硬貨Ｃは抜き孔２１ｅ側に押し出される。硬貨返却口１３に通じるシュート１８は抜き孔２１ｅよりも前側で終わっており、抜き孔２１ｅから排出された硬貨Ｃはその下方に配置された硬貨回収箱１５に落下する。

　一方、スライダ３０の凹部３０ｂの上段に正規の硬貨Ｃが収容されていない場合、例えば図１１（ｂ）に示したように凹部３０ｂの上段に直径の小さい硬貨Ｃ′が収容されている場合、スライダ３０が後退してもロックレバー２８は十分に押し上げられず、ロック部２８ｂが突出部３０ｆと接触してスライダ３０のさらなる後退動作が阻止される。これにより、直径が小さい硬貨Ｃ′は抜き孔２１ｅの位置まで到達することができない。以上のようにして、硬貨Ｃの直径の適否に応じてスライダ３０の後方への移動量が変化し、直径の正しくない硬貨Ｃは抜き孔２１ｄからシュート１８を介して硬貨返却口１３へ戻すしかなくなる。

　上述したスライダ３０のスライド動作は操作レバー１１の操作によって実現される。以下、操作レバー１１の操作を利用して、スライダ３０をスライド動作させるとともに、ドラム６を回転させる機構を説明する。

　図５及び図６に示したように、筐体２の内部には扇形のメインギア４０が設けられている。メインギア４０は支軸４１を中心として回転可能な状態で筐体２に取り付けられ、その支軸４１の外周に取り付けられたねじりコイルばね４２によって図５の時計方向に回転付勢されている。メインギア４０は鋼板を板金加工して製造されたものであり、その外周には歯部４０ａが形成されている。メインギア４０の外周の前端にはレバー装着部４０ｂが形成されている。レバー装着部４０ｂは筐体２の前面２ａに設けられたスリット２ｂ（図４参照）から前方に突出し、その突出部分に上述した操作レバー１１が固定される。従って、操作レバー１１はねじりコイルばね４２の力でその操作範囲の上端側に付勢される。従って、ねじりコイルばね４２の力に抗して操作レバー１１を押し下げると、メインギア４０が支軸４１を中心として図５の反時計方向に回転することになる。これから明らかなように、操作レバー１１の押し下げ操作は、要するに、メインギア４０をねじりコイルばね４２の復元力に抗して支軸４１の周りに回転させる操作に他ならない。

　図６及び図７にも示したように、サブシャーシ２１の上部には支軸４３，４４が固定され、支軸４３上には中間ギア４５が装着され、支軸４４にはピニオン４６が装着されている。ギア４５，４６は支軸４３，４４に対して回転自在である。メインギア４０の歯部４０ａは中間ギア４５と噛み合い、中間ギア４５はピニオン４６と噛み合っている。スライダ３０にはラック４７が前後方向に沿って固定され、ピニオン４６はそのラック４７と噛み合う。従って、操作レバー１１の押し下げ操作に伴ってメインギア４０が図５の反時計方向に回転すると、中間ギア４５が図５の時計方向に、ピニオン４６が図５の反時計方向にそれぞれ回転し、そのピニオン４６の回転がラック４７によって後方への直線運動に変換されてスライダ３０の後退運動が生成される。操作レバー１１から手を離せば、ねじりコイルばね４２の力でメインギア４０が図５の時計方向に回転し、操作レバー１１はその操作範囲の上端に復帰する。

　なお、図１１を参照して説明した通り、スライダ３０の凹部３０ｂの上段に正規の硬貨Ｃが収容されていないときはスライダ３０の後退運動がロックレバー２８にて制限されるが、この場合、操作レバー１１もその操作範囲の途中までしか押し下げることができないことになる。反対に、スライダ３０の凹部３０ｂの上段に正規の硬貨Ｃが収容されているときはスライダ３０の後退運動が許容され、操作レバー１１をその操作範囲の下端まで押し下げられるようになる。

　図６に示したように、支軸４３にはドラム駆動ギア４８が回転自在に取り付けられている。ドラム駆動ギア４８はドラム６の下面側の外周に形成された歯部６ｂ…６ｂと噛み合っている。また、図５に示したように、中間ギア４５のドラム駆動ギア４８と対向する側面にはギア駆動爪５０が取り付けられている。一方、ドラム駆動ギア４８の中間ギア４５と対向する側面にはボス４８ａが一体に形成され、そのボス４８ａの外周の一箇所には突部４８ｂが形成されている。突部４８ｂの頂点から時計方向に連なる側は緩斜面に形成され、反対側は半径方向にほぼ真っ直ぐ立ち上がる壁面に形成されている。従って、中間ギア４５が図５の時計方向に回転するときはギア駆動爪５０と突部４８ｂとが図１１（ａ）に示すように噛み合ってドラム駆動ギア４８が図５の時計方向に回転し、その結果、操作レバー１１の押し下げ操作に伴ってドラム６が図７の反時計方向に回転する。一方、中間ギア４５が図５の反時計方向に回転するときは、図１１（ｂ）に示したようにギア駆動爪５０が突部４８ｂを乗り越えるようになり、中間ギア４５からドラム駆動ギア４８へは回転が伝達されない。

　ドラム駆動ギア４８とドラム６の歯部６ｂとの間の減速比は、ドラム駆動ギア４８が一回転したときにドラム６が孔部６ａの角度ピッチだけ回転するように設定されている。つまり、操作レバー１１を押し下げ操作してドラム６を孔部６ａの角度ピッチだけ回転させる毎に、ドラム駆動ギア４８は図５の時計方向に一回転して図５に示す位置で停止する。スライダ３０がその移動範囲の前端にあるとき、つまり操作レバー１１がその移動範囲の上端にあるとき、ギア駆動爪５０と突部４８ｂとは所定角度α（図５参照）だけ離れており、操作レバー１１がその角度αに相当する角度だけ押し下げられたときギア駆動爪５０と突部４８ｂとが噛み合ってドラム駆動ギア４８が回転を開始する。この回転開始位置から操作レバー１１をさらに移動範囲の下端まで押し下げると、中間ギア４５及びドラム駆動ギア４８が一回転する。その後、操作レバー１１がねじりコイルばね４２の力で上端まで復帰すると、中間ギア４５が３６０°に上記の角度αだけ図５の反時計方向に回転してギア駆動爪５０がドラム駆動前の位置に戻る。この間、ギア駆動爪５０はボス４８ａの外周を滑るためにドラム駆動ギア４８は回転しない。

　このように、本実施形態の払出制御機構２０においては、操作レバー１１を押し下げ操作しても、中間ギア４５が角度αだけ回転するまではドラム６の回転が保留される。操作レバー１１が上端に保持されている状態を基点としたとき、ドラム６が回転を開始するまでの操作量は、ロックレバー２８がスライダ３０の突出部３０ｆ（図１１参照）と係合してスライダ３０の後退動作が阻止されるまでの操作レバー１１の操作量よりも大きく設定されている。従って、正規の硬貨Ｃがスライダ３０の凹部３０ｂに収容され、ロックレバー２８によるスライダ３０の後退動作の阻止が解除された後にドラム６が回転を始めることになる。直径の小さい硬貨が投入された場合にはドラム６が回転するよりも先にロックレバー２８がスライダ３０と係合して操作レバー１１をそれ以上押し下げ操作できない。

　以上に説明した自動販売機１の商品払い出しに関する動作をまとめると、次の通りである。なお、自動販売機１の管理者は、販売の準備として商品収納室３に商品５を補充するとともに、その商品５の販売額に応じてストッパ３２の位置を切り替えておく必要がある。

　商品５の購入者が硬貨投入口１２から商品５の販売額に応じた枚数（一枚又は二枚）の硬貨を投入した場合、その硬貨はシュート１７を介してスライダ３０の凹部３０ｂに収容される。商品５の購入を止めたい場合や誤って硬貨を投入した場合にはイジェクトピン２７を押し込むことにより、イジェクトプレート２５のリッド２５ａが開くとともに、イジェクトレバー３５のイジェクト部３５ｄが凹部３０ｂに入り込んで硬貨がスライダ３０からサブシャーシ２１の抜き孔２１ｄ及びシュート１８を介して硬貨返却口１３に戻される。

　硬貨の投入後に操作レバー１１が押し下げられると、その運動がメインギア４０、中間ギア４５及びピニオン４６を介してラック４７に伝達され、スライダ３０が後退を開始する。凹部３０ｂの上段に正規の硬貨Ｃが収容されていれば、スライダ３０の後退に伴ってロックレバー２８が押し上げられ、そのロック部２８ｂによるスライダ３０の後退の制限が解除される。一方、凹部３０ｂの上段に正規の硬貨Ｃが収容されていないときはロックレバー２８が十分に押し上げられず、ロック部２８ｂとスライダ３０の突出部３０ｆとが干渉してスライダ３０の後退が制限される。

　ロックレバー２８によるスライダ３０の後退制限位置を越えてスライダ３０が後退すると、中間ギア４５のギア駆動爪５０がドラム駆動ギア４８の突部４８ｂと係合し、ドラム駆動ギア４８を介したドラム６の回転駆動が開始される。操作レバー１１をさらに押し下げて凹部３０ｂの硬貨Ｃがサブシャーシ２１の抜き孔２１ｅの位置まで搬送されると、イジェクトレバー３５が駆動されてイジェクト部３５ｄが凹部３０ｂに入り込み、凹部３０ｂの硬貨Ｃが抜き孔２１ｅを介して硬貨回収箱１５に落下する。このとき、操作レバー１１はその操作範囲の途中にある。そして、操作レバー１１がその操作範囲の下端まで操作されると、ドラム６が孔部６ａのピッチに相当する角度だけ回転し、商品収納室３から無作為に選別された単一の商品５がシュート９を介して商品払出口１０へと払い出される。

　商品５の払い出し後に購入者が操作レバー１１から手を離すと、メインギア４０がねじりコイルばね４２の力で操作前の位置に復帰し、それに伴って操作レバー１１がその操作範囲の上端に復帰する。

　以上の実施形態においては、ドラム６が商品選別部材に、メインギア４０がメイン駆動部材に、ドラム駆動ギア４８が駆動ギアに、中間ギア４５及びギア駆動爪５０が伝達部材にそれぞれ相当する。

　本発明は以上の実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、上記の実施形態では、操作レバー１１を支軸４１を中心とした弧を描くように上下方向に移動させたが、筐体の前面２ａを平面に形成し、操作レバー１１を上下方向に直線運動させてもよい。この場合、操作レバー１１の直線運動はラックピニオン機構、リンク機構等を用いて回転運動に変換し、その回転運動をドラム６の外周に伝えるようにすればよい。ドラム６への回転運動の伝達はギアによるものに限らず、摩擦伝動等の他の動力伝動手段を利用したものでもよい。

　上記の実施形態において、運動伝達機構２０Ａは、操作部材としての操作レバー１１に入力された運動を、メインギア４０、中間ギア４５、ギア駆動爪５０及びドラム駆動ギア４８を経由してドラム６に伝達するドラム駆動部（選別部材駆動部）と、操作レバー１１の運動を、メインギア４０、中間ギア４５、ピニオン４６及びラック４７を介してスライダ３０に伝達する硬貨搬送駆動部とを含んでいるが、各部の具体的な構成は種々変更してよい。

　また、硬貨処理機構２０Ｂは、硬貨の収容部としての凹部３０ｂを有するスライダ（保持部材）３０と、そのスライダ３０を所定の搬送方向（図示の例では前後方向）に支持する支持部材としてのサブシャーシ２１と、スライダ３０を案内する手段としてのカムフォロア３１及びスライド溝２１ｂと、スライダ３０に固定されて硬貨の脱落を規制するとともに、凹部３０ｂに収容される硬貨の枚数を制限するための枚数制限部材としてのストッパ３２と、凹部３０ｂから硬貨を排除する硬貨排除部材としてのイジェクトレバー３５と、スライダ３０が初期位置（操作レバー１１が操作されていないときの待機位置）にあるときにイジェクトレバー３５を操作して硬貨を凹部から排除する排除駆動部材としてのイジェクトプレート２５と、凹部３０ｂからの硬貨の突出量に応じてスライダ３０の後退動作を制限するロック位置と、そのロックを解除する解除位置との間で変位するロック部材としてのロックレバー２８を含むものとしたが、これらの一部又は全部についても適宜変更してよい。例えば、保持部材は二枚以上の硬貨をその厚さ方向に重ねた状態で保持するものでもよい。また、上記の実施形態では、硬貨蓄積部として硬貨回収箱１５を設けたが、その形状や大きさは種々変更可能である。スライダ３０の凹部３０ｂには一枚又は二枚の硬貨を選択的に収容するようにしたが、例えば凹部３０ｂの深さＤを変更して三枚以上の所定枚数と、それよりも少ない枚数との間で硬貨の収容枚数を切り替え可能としてもよい。

　以上の実施形態において、保持部材としてのスライダ３０の凹部３０ｂがシュート１７の直下となる位置が、硬貨投入口から投入された硬貨を凹部に受け入れる位置に、スライダ３０の凹部３０ｂとサブシャーシ２１の抜き孔２１ｅとが重なる位置が、凹部の硬貨を所定の硬貨蓄積部へ受け渡す位置にそれぞれ相当する。ロック部材としてのロックレバー２８に関しては、そのロック部２８ｂが突出部３０ｆと係合する位置（図１１（ｂ）に示す位置）がロック位置に、ロック部２８ｂが突出部３０ｆの上端に逃げた位置（図１１（ａ）に示す位置）が解除位置にそれぞれ相当する。枚数制限部材としてのストッパ３２に関しては、図８に実線で示す位置が制限位置に、図８に想像線で示す位置が解除位置にそれぞれ相当する。

本発明の一実施形態に係る自動販売機の正面側の構成を一部の内部機構とともに示した図。 図１の自動販売機の左側面側の構成を一部の内部機構とともに示した図。 図１の自動販売機の右側面側の構成を一部の内部機構とともに示した図。 図１の自動販売機の斜視図。 自動販売機の内部機構を図１の矢印V方向から見た状態を示す図。 自動販売機の内部機構を図５の左側から見た状態を示す図。 自動販売機の内部機構を図５の上側から見た状態を示す図。 硬貨処理機構の要部を図５と同一方向から見た状態を示す図。 硬貨処理機構の要部を図８の上側から見た状態を示す図。 硬貨処理機構の要部を図８の左側から見た状態を示す図。 硬貨処理機構における硬貨の真偽判定動作を示す図。 運動伝達機構の動作を示す図。 サブシャーシの詳細を示す図。 スライダの詳細を示す図。

符号の説明

　１　自動販売機
　２　筐体
　２ａ　筐体の前面
　３　商品収納室
　５　商品
　６　ドラム（商品選別部材）
　６ｂ　ドラムの歯部
　９　シュート
　１０　商品払出口
　１１　操作レバー（操作部材）
　１２　硬貨投入口
　１３　硬貨返却口
　１４　硬貨回収口
　１５　硬貨回収箱（硬貨蓄積部）
　１６　メインシャーシ
　１７　シュート
　１８　シュート（案内手段）
　２０　払出制御機構
　２０Ａ　運動伝達機構
　２０Ｂ　硬貨処理機構
　２１　サブシャーシ（支持部材）
　２１ｄ，２１ｅ　抜き孔（孔部）
　２５　イジェクトプレート（排除駆動部材）
　２５ａ　リッド
　２７　イジェクトピン
　２８　ロックレバー（ロック部材）
　３０　スライダ（保持部材）
　３０ｂ　凹部
　３０ｃ　逃げ溝
　３１　カムフォロア
　３２　ストッパ（枚数切替部材）
　３２ａ　ストッパの突起
　３２ｄ　スリット（孔部）
　３５　イジェクトレバー（硬貨排除部材）
　４０　メインギア（メイン駆動部材）
　４５　中間ギア
　４６　ピニオン
　４７　ラック
　４８　ドラム駆動ギア
　Ｃ　正規の硬貨
　Ｘ　ドラムの中心線

Claims (10)

1. 　商品購入者による操作部材の操作を利用して商品の払い出し動作を生成する自動販売機において、
   　前面に硬貨投入口が設けられた筐体と、
   　硬貨を収容するための凹部を備えた保持部材と、
   　前記保持部材を、前記硬貨投入口から投入された硬貨を前記凹部に受け入れる位置と、その受け入れる位置よりも筐体の後側に設定され、前記硬貨を前記凹部から所定の硬貨蓄積部に受け渡す位置との間で直線的に移動可能に支持する支持部材と、
   　前記操作部材と前記保持部材との間に介在して、前記操作部材に与えられる運動を前記保持部材の前記受け入れる位置と前記受け渡す位置との間の直線的な運動に変換する運動伝達機構と、
   を備えたことを特徴とする自動販売機。
2. 　前記保持部材には、前記凹部に出没して当該凹部から前記硬貨を排除可能な硬貨排除部材が設けられ、
   　前記保持部材が前記受け入れる位置にあるときに、前記硬貨排除部材と係合して当該硬貨排除部材を前記凹部に入る方向へ駆動可能な排除駆動部材が筐体外から操作可能に設けられ、
   　前記受け入れる位置にて前記凹部から前記硬貨排除部材にて排除された硬貨が、所定の案内手段を介して筐体の前面の硬貨返却口に導かれることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機。
3. 　前記保持部材が前記受け渡す位置にあるときに前記硬貨排除部材を前記凹部に入る方向へ駆動して前記凹部から前記硬貨を前記硬貨蓄積部へ排除することを特徴とする請求項２に記載の自動販売機。
4. 　前記保持部材の前記凹部には、前記硬貨投入口側に向けて硬貨の入口となる開口が、前記支持部材と対向する側に向けて前記硬貨の出口となる開口がそれぞれ設けられ、
   　前記支持部材には、前記保持部材が前記受け入れる位置及び前記受け渡す位置にそれぞれ移動したときに前記凹部の前記出口側の開口に連なって前記硬貨の凹部からの排除を可能とする孔部が設けられ、それらの孔部の間では前記支持部材により前記凹部が閉じられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自動販売機。
5. 　前記排除駆動部材には前記凹部を閉じるリッドが設けられ、前記硬貨排除部材の駆動に伴って前記リッドが前記凹部を開くように移動することを特徴とする請求項４に記載の自動販売機。
6. 　商品収納室に収納された多数の商品からいずれかの商品を選別するために駆動される商品選別部材をさらに具備し、
   　前記運動伝達機構は、前記操作部材の運動を前記商品選別部材にも伝達することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動販売機。
7. 　前記保持部材の移動経路の途中には前記凹部からの前記硬貨の突出量に応じて、当該保持部材の前記受け渡す位置へ向かう移動を阻止するロック位置と、前記保持部材の前記移動を許容する解除位置との間で変位可能なロック部材が設けられ、
   　前記運動伝達機構は、前記操作部材がその操作開始位置から所定の駆動開始位置まで操作される間、前記商品選別部材への運動伝達を保留するように構成され、
   　前記ロック部材にて前記保持部材の移動が阻止されるときの前記操作部材の操作位置が、前記駆動開始位置よりも前記操作開始位置側に設定されていることを特徴とする請求項６に記載の自動販売機。
8. 　前記運動伝達機構は、前記操作部材と連結されて該操作部材の操作により筐体の左右方向の軸線を中心とした回転運動を発生させるメイン駆動部材と、そのメイン駆動部材の回転運動を前記商品選別部材の所定の運動に変換する選別部材駆動部と、前記メイン駆動部材の回転運動を前記保持部材の前記直線的な運動に変換する硬貨搬送駆動部と、を備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載の自動販売機。
9. 　前記硬貨搬送駆動部は、前記保持部材に設けられた前後方向に延びるラックと、そのラックに噛み合って前記操作部材に連動して回転するピニオンとを含んでいることを特徴とする請求項８に記載の自動販売機。
10. 　前記操作部材が筐体の上下方向に操作可能であることを特徴とする請求項８又は９に記載の自動販売機。
    

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