JP2012123476A - 粉末原料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原料貯蔵部に貯蔵されている粉末原料が軸と軸受との隙間からこぼれ落ちることのない粉末原料供給装置を安価に提供する。
【解決手段】外周面上に螺旋羽根２１ｂを形成したキャニスタオーガ２１を回転させ、貯蔵容器１１、搬出部１４に貯蔵している粉末原料を供給口１５から搬出する粉末原料供給装置１０において、搬出部１４側壁にはキャニスタオーガ２１の軸２１ｃを貫通させる軸受１４ａを設け、軸受１４ａと接するキャニスタオーガ２１の軸２１ｃ外周面には螺旋溝２１ｄを設けたことにより、キャニスタオーガ２１を回転させることで、隙間に入った粉末原料を螺旋溝２１ｄに取り込んで搬出部１４内に押し戻すことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサに備えられ、外周面上に螺旋羽根を形成したキャニスタオーガを回転させ、原料貯蔵部に貯蔵している粉末原料を供給口から搬出する粉末原料供給装置に関する。

たとえば、この種の粉末原料供給装置として図８に示すものが知られている。この粉末原料供給装置６０は、砂糖やクリームなどの粉末原料を貯蔵する貯蔵容器６１と、軸６２で回動自在に貯蔵容器６１の上端開口を覆うカバー６３と、貯蔵容器６１が固定手段（図示せず）で着脱自在に取り付けられる搬出部６４と、搬出部６４の前面下端部（図中、左下端）に前方に突出するように形成された円筒形状の供給口６５とが設けられている。

また、搬出部６４の底部には、粉末原料を供給口６５から搬出するための回転自在のキャニスタオーガ７０が配設されている。キャニスタオーガ７０は、前後方向（図中、左右方向）に水平に延びるオーガ軸７１と、オーガ軸７１の外周面上に熱可塑性樹脂を射出成型して螺旋羽根７２ａを一体に成型加工した回転軸７２で形成されている。

そして、オーガ軸７１の一端を、搬出部６４の後面下端側壁（図中、右下端側壁）に設けた軸受６４ａを貫通させて配設し、その先端には螺旋羽根７２ａの螺旋方向と逆方向にねじが加工されたおねじ７１ａを設け、回転爪７３をおねじ７１ａにねじ止めして取り付けている。このキャニスタオーガ７０を回転させる駆動モータ３０の駆動軸３０ａには駆動ピン３１が取り付けられ、駆動モータ３０の回転が駆動ピン３１から回転爪７３を介してキャニスタオーガ７０に伝えられる。

また、キャニスタオーガ７０の上方には、回転軸７２に形成された螺旋羽根７２ａに噛み合わせて設けられた第１歯車６６と、第１歯車６６に噛み合わせた第２歯車６７とが回転自在に設けられ、キャニスタオーガ７０の回転に連動して第１歯車６６と第２歯車６７が回転（図中、矢印方向）し、粉末原料が湿気を含み、粉末原料供給装置６０内で固まり、キャニスタオーガ７０の螺旋羽根７２ａ間への粉末原料の取り込みが停滞する現象を防止している。

この粉末原料供給装置６０を備えたカップ式自動販売機では、利用者によって飲料販売ボタンが押されて飲料が選択されると、飲料販売信号に基づいて粉末原料搬出信号が出力され、駆動モータ３０が回転駆動される。駆動モータ３０が回転駆動されると、駆動軸３０ａに取り付けられた駆動ピン３１から回転爪７３を介してキャニスタオーガ７０が所定数回転（図中、左側から見て時計回り方向に回転）する。キャニスタオーガ７０が所定数回転すると、螺旋羽根７２ａ間に充足されている粉末原料が図中、左方向へと送り出され、供給口６５から所定量の粉末原料が搬出される。このようにして搬出された粉末原料は、湯タンク（図示せず）から供給された湯と攪拌混合され、調製されたカップ飲料として利用者に引き渡される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２９３６１６号公報

上述したように、キャニスタオーガ７０が回転すると、搬出部６４内の粉末原料が螺旋羽根７２ａ間に取り込まれ、螺旋羽根７２ａの回転による送り出し作用で供給口６５側に送り出され、供給口６５から搬出される。このようにして回転される駆動軸３０ａや回転爪７３の回転振れを吸収してキャニスタオーガ７０を回転自在とするため、オーガ軸７１と軸受６４ａとの隙間７４を大きくする必要がある。

しかしながら、隙間７４が大きいと、貯蔵されている粉末原料がこの隙間７４から駆動モータ３０側にこぼれ落ち（図中、矢印参照）、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサの機器筐体内に溜まり、定期的に清掃することが必要となる。また、粉末原料がこぼれ落ちないようにするには、この隙間７４を小さくする必要があるが、そのためにはオーガ軸７１を金属製とし、軸受６４ａは寸法精度、耐摩耗性の良い樹脂材料を用いることが要求され、粉末原料供給装置が高価となる。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、原料貯蔵部に貯蔵されている粉末原料が軸と軸受との隙間からこぼれ落ちることのない粉末原料供給装置を安価に提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る粉末原料供給装置は、外周面上に螺旋羽根を形成したキャニスタオーガを回転させ、原料貯蔵部に貯蔵している粉末原料を供給口から搬出する粉末原料供給装置において、
前記原料貯蔵部側壁には前記キャニスタオーガの軸を貫通させる軸受を配設し、
前記軸受と接する前記キャニスタオーガの軸外周面には、前記粉末原料を前記螺旋羽根側に押し戻す押し戻し手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２に係る粉末原料供給装置は、上述した請求項１において、前記押し戻し手段は、前記螺旋羽根と同じ螺旋方向の螺旋溝であることを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る粉末原料供給装置は、上述した請求項１において、前記キャニスタオーガを回転させる駆動手段と、
前記駆動手段の回転を前記キャニスタオーガに伝達する伝達軸と、を設けたことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、外周面上に螺旋羽根を形成したキャニスタオーガを回転させ、原料貯蔵部に貯蔵している粉末原料を供給口から搬出する粉末原料供給装置において、前記原料貯蔵部側壁には前記キャニスタオーガの軸を貫通させる軸受を配設し、前記軸受と接する前記キャニスタオーガの軸外周面には、前記粉末原料を前記螺旋羽根側に押し戻す押し戻し手段を設けたことにより、軸と軸受との隙間を大きくして安価な材料で粉末原料供給装置を構成しても、キャニスタオーガを回転させることで、この隙間に入った粉末原料を押し戻し手段が螺旋羽根側に押し戻し、粉末原料が軸と軸受との隙間からこぼれ落ちることを防止することができる。この結果、原料貯蔵部に貯蔵されている粉末原料が軸と軸受との隙間からこぼれ落ちることのない粉末原料供給装置を安価に提供することが可能となる。

また、請求項２の発明によれば、前記押し戻し手段は、前記螺旋羽根と同じ螺旋方向の螺旋溝であることにより、キャニスタオーガを粉末原料搬出方向に回転させることで、軸と軸受との隙間に入った粉末原料を螺旋溝に取り込んで送ることで原料貯蔵部内に押し戻し、粉末原料が軸と軸受との隙間からこぼれ落ちることを防止することができる。さらに、螺旋溝を軸に設けても、軸が軸受と接する面積が螺旋溝を設けていない場合と比べて殆ど変わらないので、軸と軸受の間の面圧を、螺旋溝を設けていない場合と略同等に保つことができ、軸および軸受の寿命を長く維持することができる。

また、請求項３の発明によれば、前記キャニスタオーガを回転させる駆動手段と、前記駆動手段の回転を前記キャニスタオーガに伝達する伝達軸と、を設けたことにより、粉末原料供給装置を安価に構成することができる。

本発明の実施の形態に係る粉末原料供給装置を備えたカップ式自動販売機の正面概要図 本発明の実施の形態に係る粉末原料供給装置の外観鳥瞰図 図２に示した粉末原料供給装置の断面側面図 図３に示した粉末原料供給装置のキャニスタオーガ組立の側面図 図４に示したキャニスタオーガ組立の外観鳥瞰図 図４に示したキャニスタオーガおよび伝達軸の外観鳥瞰図 図３に示したキャニスタオーガおよび伝達軸の部分拡大側面図 従来の粉末原料供給装置の断面側面図

以下、図面を参照しながら、本発明に係る粉末原料供給装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の実施の形態に係る粉末原料供給装置を備えたカップ式自動販売機の前扉を開いた正面概要図である。

カップ式自動販売機１は、利用者が飲料選択ボタンを操作して選択した飲料をカップに調製して販売に供する自動販売機である。機器筐体２に開閉可能に取り付けられた前扉３の外表面には、図示しない複数の飲料見本表示部、飲料見本表示部毎に設けられたホット飲料選択ボタン、アイス飲料選択ボタン、硬貨投入口、硬貨返却レバー、入金額、温水温度、冷却水温度などを表示する表示部、釣銭返却口などが配設され、中央部には扉板４ａで開閉される飲料取出口４が設けられている。

機器筐体２の内部には、複数のカップを縦方向に積層して収容し、最下部のカップから順次払い出して供給するカップ供給装置（図示せず）、カップ供給装置から供給されたカップを保持して搬送するカップ搬送装置５、アイス飲料を販売するときに使用するチップ氷を製造して貯蔵するオーガ式製氷機６、飲料の調製に使用する温水を貯留している温水タンク７、焙煎されたコーヒー豆を挽いた挽き豆に温水タンク７から供給された温水でコーヒー液を抽出するコーヒーブリュア（コーヒー液抽出装置）８、カップに供給された砂糖やクリーム、コーヒー液などに挿入させた攪拌羽根を回転させて攪拌、混合する飲料攪拌装置９、砂糖やクリームなどの粉末原料を貯蔵し、販売の都度供給する粉末原料供給装置１０などが備えられている。

図２および図３は、本発明の実施の形態に係る粉末原料供給装置１０を示し、図４から図７は、原料貯蔵部の底部に設けられるキャニスタオーガ組立２０を示している。粉末原料供給装置１０は、砂糖やクリームなどの粉末原料を貯蔵する貯蔵容器１１、搬出部１４と（貯蔵容器１１と搬出部１４で原料貯蔵部を構成する）、搬出部１４の底部に設けられ、粉末原料を供給口１５から搬出するための回転自在のキャニスタオーガ組立２０と、キャニスタオーガ組立２０を回転させるための駆動モータ（駆動手段）３０などを備えている。

貯蔵容器１１は、熱可塑性樹脂で箱状に形成され、搬出部１４の上部に図示しない固定手段で着脱自在に取り付けられ、その上端開口は前下がりに傾斜しており、後端に設けた軸１２でカバー１３が回動自在に取り付けられ、カバー１３を開いた状態で粉末原料が投入される。

搬出部１４の前面下端部（図中、左下端）には前方に突出する態様で円筒状の供給口１５が取り付けられている。供給口１５に連通する搬出部１４の底部には、駆動モータ３０側から供給口１５側に先細りとなる中空テーパ軸２１ａ外周面上に一体に形成した同一外径の螺旋羽根２１ｂを有するキャニスタオーガ２１を配設し、その一端の軸２１ｃ（図中、右端）を搬出部１４の後面下端側壁（図中、右下端側壁）に配設した軸受１４ａに貫通させている。

また、軸受１４ａと接するキャニスタオーガ２１の軸２１ｃ外周面には、螺旋羽根２１ｂと同じ螺旋方向の螺旋溝（押し戻し手段）２１ｄを設けている。さらに、キャニスタオーガ２１にはテーパ軸穴２１ｅと突起２１ｆを設けている。そして、テーパ状の棒状部材２２ａ、連結爪２２ｂおよび嵌合部２２ｃを設けている伝達軸２２の棒状部材２２ａをテーパ軸穴２１ｅに挿着することで嵌合部２２ｃが突起２１ｆを挟持し、伝達軸２２がキャニスタオーガ２１に冠着されることで、キャニスタオーガ２１の軸２１ｃが搬出部１４の軸受１４ａを貫通した態様で伝達軸２２がキャニスタオーガ２１と軸受１４ａを挟み込むようにして固着されたキャニスタオーガ組立２０が配設される。

さらに、テーパ軸穴２１ｅおよびテーパ状の棒状部材２２ａは多辺形（本実施例では６辺形）からなり、駆動モータ３０の駆動軸３０ａに取り付けられた駆動ピン３１と連結する連結爪２２ｂに伝えられた回転が棒状部材２２ａと嵌合しているテーパ軸穴２１ｅに伝えられ、駆動モータ３０が回転するとキャニスタオーガ２１が回転するようにしている。そして、駆動モータ３０がキャニスタオーガ２１を粉末原料搬出方向に回転（図４の矢印が示す回転方向参照、図左側から見て時計回り方向に回転）させることで、軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間に入った粉末原料を螺旋溝２１ｄに取り込んで送ることで隙間から搬出部１４内に押し戻し、粉末原料が軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間からこぼれ落ちることを防止できる。

キャニスタオーガ２１の上方には螺旋羽根２１ｂに噛み合うようにして第１歯車１６が回転自在に設けられ、その上方前側には第２歯車１７が第１歯車１６と噛み合って回転自在に設けられている。貯蔵容器１１、搬出部１４内では、キャニスタオーガ２１が回転して粉末原料搬出動作が行われると粉末原料が下方に移動する過程で粉末原料に空洞が生じる現象や、粉末原料が湿気を含み固まる現象が発生することがあるが、キャニスタオーガ２１の回転に連動して第１歯車１６、第２歯車１７が回転すると、粉末原料がかき混ぜられて下方に安定して移動するので、キャニスタオーガ２１の螺旋羽根２１ｂ間への粉末原料の取り込みが停滞して搬出ができなくなることを防止するようにしている。

以上のように、本実施形態の粉末原料供給装置によれば、外周面上に螺旋羽根２１ｂを形成したキャニスタオーガ２１を回転させ、貯蔵容器１１、搬出部１４に貯蔵している粉末原料を供給口１５から搬出する粉末原料供給装置１０において、搬出部１４側壁にはキャニスタオーガ２１の軸２１ｃを貫通させる軸受１４ａを配設し、軸受１４ａと接するキャニスタオーガ２１の軸２１ｃ外周面には、粉末原料を螺旋羽根２１ｂ側に押し戻す押し戻し手段（螺旋溝２１ｄ）を設けたことにより、軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間を大きくして安価な材料で粉末原料供給装置１０を構成しても、キャニスタオーガ２１を回転させることで、この隙間に入った粉末原料を螺旋溝２１ｄが螺旋羽根２１ｂ側に押し戻し、粉末原料が軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間からこぼれ落ちることを防止することができる。この結果、貯蔵容器１１、搬出部１４に貯蔵されている粉末原料が軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間からこぼれ落ちることのない粉末原料供給装置１０を安価に提供することが可能となる。

また、押し戻し手段は、螺旋羽根２１ｂと同じ螺旋方向の螺旋溝２１ｄであることにより、キャニスタオーガ２１を粉末原料搬出方向に回転させることで、軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間に入った粉末原料を螺旋溝２１ｄに取り込んで送ることで搬出部１４内に押し戻し、粉末原料が軸２１ｃと軸受１４ａとの隙間からこぼれ落ちることを防止することができる。さらに、螺旋溝２１ｄを軸２１ｃに設けても、軸２１ｃが軸受１４ａと接する面積が螺旋溝２１ｄを設けていない場合と比べて殆ど変わらないので、軸２１ｃと軸受１４ａの間の面圧を、螺旋溝２１ｄを設けていない場合と略同等に保つことができ、軸２１ｃおよび軸受１４ａの寿命を長く維持することができる。

さらに、キャニスタオーガ２１を回転させる駆動モータ３０と、駆動モータ３０の回転をキャニスタオーガ２１に伝達する伝達軸２２と、を設けたことにより、粉末原料供給装置１０を安価に構成することができる。

なお、軸受１４ａと接するキャニスタオーガ２１の軸２１ｃ外周面に、粉末原料を螺旋羽根２１ｂ側に押し戻す押し戻し手段として螺旋溝２１ｄを設けた実施形態を用いて説明しているが、押し戻し手段としては傾斜溝を用いても同様の効果を得ることができる。

１ カップ式自動販売機
２ 機器筐体
１０ 粉末原料供給装置
１１ 貯蔵容器（原料貯蔵部）
１４ 搬出部（原料貯蔵部）
１４ａ 軸受
１５ 供給口
２０ キャニスタオーガ組立
２１ キャニスタオーガ
２１ａ 中空テーパ軸
２１ｂ 螺旋羽根
２１ｃ 軸
２１ｄ 螺旋溝（押し戻し手段）
２１ｅ テーパ軸穴
２１ｆ 突起
２２ 伝達軸
２２ａ 棒状部材
２２ｂ 連結爪
２２ｃ 嵌合部
３０ 駆動モータ（駆動手段）

Claims (3)

1. 外周面上に螺旋羽根を形成したキャニスタオーガを回転させ、原料貯蔵部に貯蔵している粉末原料を供給口から搬出する粉末原料供給装置において、
   前記原料貯蔵部側壁には前記キャニスタオーガの軸を貫通させる軸受を配設し、
   前記軸受と接する前記キャニスタオーガの軸外周面には、前記粉末原料を前記螺旋羽根側に押し戻す押し戻し手段を設けたことを特徴とする粉末原料供給装置。
2. 前記押し戻し手段は、前記螺旋羽根と同じ螺旋方向の螺旋溝であることを特徴とする請求項１に記載の粉末原料供給装置。
3. 前記キャニスタオーガを回転させる駆動手段と、
   前記駆動手段の回転を前記キャニスタオーガに伝達する伝達軸と、を設けたことを特徴とする請求項１に記載の粉末原料供給装置。