JP3446411B2 - 自動販売機の誘導加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内蔵した誘導加熱装置
により缶商品を加熱した後に販売する自動販売機の誘導
加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の誘導加熱装置を備える自
動販売機として、特開昭５３−８９４９６号公報に記載
されたものが知られている。この自動販売機は、メイン
ドア内に形成された販売口ボックスに隣接して、缶商品
（缶飲料）を加熱する誘導加熱装置を備えている。ま
た、この誘導加熱装置は、断熱ドアの払出口の下側に配
設した加熱容器と、加熱容器を起立姿勢のまま左右に振
動させる振動機構とを備えている。そして、払出口から
加熱容器に受け入れた缶商品は、加熱容器に巻回するよ
うにして内蔵された誘導コイルにより、加熱される共
に、振動機構により、缶商品を振動させ内部の飲料を攪
拌するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の自動
販売機の誘導加熱装置では、缶商品を起立姿勢のまま水
平に揺すって、飲料を攪拌する構造であるため、攪拌が
十分に行われ難く、飲料の温度が不均一な状態で販売さ
れる虞れがあった。

【０００４】本発明は、以上のような課題を解決するた
めに為されたものであり、飲料の均一な加熱を迅速に行
うことができる自動販売機の誘導加熱装置を提供するこ
とをその目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項１の誘導加熱装置は、販売指令に基づいて販売する
缶商品を加熱する自動販売機の誘導加熱装置において、
缶商品を横倒し姿勢で受け入れると共に、受け入れた缶
商品を横倒し姿勢に保持しこれを缶商品のほぼ重心を通
る鉛直軸線を中心に回転させる回転機構と、回転機構に
添設した誘導コイルとを備えたことを特徴とする。

【０００６】この場合、回転機構は、上方から缶商品を
横倒し姿勢で受け入れる支持プレートと、支持プレート
の中心位置の下側に連結されこれを回転させる鉛直軸
と、鉛直軸を回転させるモータと、支持プレートに取り
付けられ、受け入れた缶商品のほぼ重心を通る鉛直軸線
が支持プレートの中心位置に合致するように缶商品を缶
軸方向に挟持する挟持機構とを有することが、好まし
い。

【０００７】

【作用】請求項１の誘導加熱装置によれば、回転機構に
横倒し姿勢で受け入れられた缶商品は、回転機構によ
り、保持されると共に、缶商品のほぼ重心を通る鉛直軸
線を中心に回転する。この回転と同時に缶商品は、回転
機構に添設した誘導コイルにより加熱される。すなわ
ち、横倒し姿勢の缶商品は、水平面内で自転しながら加
熱される。このため、缶商品内の飲料は、遠心力を受け
内部に封入されている空気を回転中心側に押しやるよう
に流動し、効率よく攪拌される。

【０００８】請求項２の誘導加熱装置によれば、支持プ
レートに横倒し姿勢で受け入れられた缶商品は、挟持機
構の挟持動作により、そのほぼ重心を通る鉛直軸線が支
持プレートの中心位置に合致するように保持された後、
モータによる鉛直軸の回転により、支持プレートに保持
された状態で回転する。この場合、缶商品が支持プレー
トに、そのほぼ重心を通る鉛直軸線が支持プレートの中
心位置に合致するように保持されているため、受け入れ
た缶商品を適切な位置に保持することができると共に、
回転に際しブレを生ずることがなく、缶商品を円滑に回
転させることができる。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の誘導加
熱装置を備えた自動販売機の好適な実施例について詳細
に説明する。この自動販売機は、スチール缶で代表され
る磁性体の容器をもつ缶商品を販売するものであり、図
１（ａ）は自動販売機の正面図、図１（ｂ）はその内部
構造を示す断面図である。同図に示すように、この自動
販売機は、販売機本体２と、販売機本体２の前面を開閉
するメインドア３とを備えている。このメインドア３の
上部には、商品見本（図示省略）を収容した商品ディス
プレイ４が配設され、商品ディスプレイ４の下側には、
商品見本に対応して選択ボタン５が配置され、さらに選
択ボタン５の下側にはコイン投入口６が、それぞれ配設
されている。また、メインドア３の下部には、コイン投
入口６に対応してコイン返却口７が配設されると共に、
販売口８が配設されている。

【００１０】一方、販売機本体２には、前部に断熱ドア
１０を有する商品収容庫９が収容され、商品収容庫９に
下側には商品収容庫９内を冷却する冷却ユニット１１が
収容されている。また、商品収容庫９内には、下端部に
商品Ａを一個ずつ払い出すベントメカニズム１３を備え
た商品コラム１２が配設されている。ベントメカニズム
１３により払い出された缶商品Ａは、ベントメカニズム
１３の下側に配設したシュート１４に受け取られ、この
シュート１４により、断熱ドア１０に形成した払出口１
５を介して、商品販売口８の販売口ボックス１６に落と
し込まれる。この場合、払出口１５の直ぐ下、すなわち
販売口ボックス１６の上部には、誘導加熱装置１７が配
設されており、加温されるべき缶商品Ａは、この誘導加
熱装置１７で加熱された後、販売口ボックス１６に落と
し込まれる。

【００１１】図２は誘導加熱装置１７の平面図であり、
図３はその断面図である。同図に示すように、誘導加熱
装置１７は、缶商品Ａを受け入れてこれを回転させる回
転機構２０と、回転機構２０の下側に添設した誘導コイ
ル２１とで構成されている。回転機構２０は、受け入れ
た缶商品Ａをその重心位置を通る鉛直軸線Ｂを中心に回
転させるものであり、この回転の際、誘導コイル２１に
高周波電流（２０ＫＨＺ程度）が流され、誘導コイル２
１によりスチール製の缶商品Ａが加熱されて、内部の飲
料を暖められるようになっている。

【００１２】回転機構２０は、シュート１４から転がり
ながら落下した缶商品Ａを受け止める支持プレート２３
を有し、この支持プレート２３は、商品コラム１２から
販売口８に至る商品搬送通路１８の途中において、シュ
ート１４の下方に水平に配設されている。更に、支持プ
レート２３の下方には、誘導コイル２１を収容した誘導
コイル収容部２４が配設されている。この誘導コイル収
容部２４は、支持プレート２３の下面２３ａに添設され
ると共に、商品搬送通路１８に固定されている。

【００１３】そして、誘導コイル収容部２４の下面には
缶商品Ａを回転させるモータが固定され、支持プレート
２３の下面２３ａの中心位置には、モータ２５に設けら
れた鉛直軸としてのモータ軸２６の先端が固定されてい
る。このモータ軸２６は、誘導コイル収容部２４の中心
を貫通しており、モータ軸２６の回転軸線は、上記の鉛
直軸線Ｂおよび上記の支持プレート２３の中心位置と合
致している。更に、支持プレート２３の下面２３ａと誘
導コイル収容部２４の上面２４ａとの間には、ボール軸
受２９が配設され、このボール軸受２９により、支持プ
レート２３が回転自在に支持されている。

【００１４】このボール軸受２９は、誘導コイル収容部
２４に固定されたボール受け座２７と、支持プレート２
３の下面２３ａに接触すると共にボール受け座２７によ
り支持された複数（例えば３個）の回転ボール２８とか
ら構成されている。また、これらの回転ボール２８は、
鉛直軸線（回転軸線）Ｂの周囲で等間隔に配設されてい
る。すなわち、回転ボール２８は、モータ軸２６に対し
て同心的に配置されている。したがって、モータ２５に
よりモータ軸２６を回転させると、商品搬送通路１８内
に固定された誘導コイル収容部２４に対し、支持プレー
ト２３が所望の速度で回転する。

【００１５】このように、モータ軸２６の回転軸線と上
記の鉛直軸線Ｂと上記の支持プレート２３の中心位置と
合致させ、かつボール軸受２９を用いることで、支持プ
レート２３を円滑に回転させることができる。なお、誘
導コイルを支持プレート２３に固定的に設けてもよく、
その際には、誘導コイル収容部２４をボール軸受２９の
下側に設ける。

【００１６】一方、支持プレート２３の上面には、缶商
品Ａの両端を挟み込み固定させるための一対の第１及び
第２クランパ３０，３１が配置されている。これらの第
１及び第２クランパ３０，３１は、板状に形成されると
共に、鉛直軸線（以下「回転軸線」とも言う）Ｂを挟む
ようにして対向し、相互に平行に配置されている。更
に、第１及び第２クランパ３０，３１の各外端部には、
内方にＶ字状に折曲げた缶寄せ部３０ａ，３１ａが形成
されている。そして、第１及び第２クランパ３０，３１
は、鉛直軸線Ｂを通る平面に対して互いに鏡面対称形を
なすと共に、後述する第１及び第２クランパ駆動機構４
０，４１により、缶商品Ａを挟むべく、支持プレート２
３に沿って前進及び後退するようになっている。なお、
この第１及び第２クランパ３０，３１と、第１及び第２
クランパ駆動機構４０，４１とにより、缶商品Ａを挟持
する挟持機構が構成されている。

【００１７】この場合、第１及び第２クランパ駆動機構
４０，４１は同期して駆動し、第１及び第２クランパ３
０，３１を、同時にかつ同速で回転軸線Ｂに向かって前
進させ、かつ後退させる。これにより、缶商品Ａがロン
グ缶であってもショート缶であっても、その長手方向の
中間位置が回転軸線Ｂの位置に来るように挟持され、ま
た、第１及び第２クランパ３０，３１の各缶寄せ部３０
ａ，３１ａの傾斜により、缶商品Ａが太缶であっても細
缶であっても、その径方向の中間位置が回転軸線Ｂの位
置に来るように挟持される。すなわち、第１及び第２ク
ランパ３０，３１により缶商品Ａを挟持すると、缶商品
Ａの重心が回転軸線Ｂと合致するように、缶商品Ａが自
動的に位置決めされ、かつ保持される。

【００１８】また、支持プレート２３の上面両端には、
第１及び第２クランパ３０，３１の前進及び後退を適切
に案内するためのガイド板３２，３３が平行に立設され
ている。一方のガイド板３２には、クランパの移動方向
Ｃに延びて第１及び第２クランパ３０，３１を案内する
ためのガイド溝３４，３５が設けられている。そして、
各ガイド溝３４，３５には、各クランパ３０，３１の他
端から平行に延びるガイドバー３６，３７が挿入されて
いる。また、他方のガイド板３３には、第２クランパ３
１を案内するガイド溝３３ａが設けられ、このガイド溝
３３ａには、第２クランパ３１の端部から水平に延びる
ガイドバー３８が挿入されている。この各ガイド溝３
４，３５とガイドバー３６，３７との協働により、各ク
ランパ３０，３１は、クランパの移動方向Ｃに正確に移
動する。

【００１９】なお、第１クランパ３０を案内するための
ガイド溝３５は上下２段の平行なガイド溝３５ａ，３５
ｂからなり、各ガイド溝３５ａ，３５ｂに、２本のガイ
ドバー３６ａ，３６ｂをそれぞれ挿入させることによ
り、第１クランパ３０の倒れ防止を達成している。

【００２０】更に、回転機構２０は、第１及び第２クラ
ンパ３０，３１を、モータ軸２６の回転軸線Ｂに向かっ
て前進させると共に回転軸線Ｂから離間させる方向に後
退させる第１及び第２クランパ駆動機構４０，４１を備
えている。この第１クランパ駆動機構４０は、支持プレ
ート２３に沿って水平方向で且つガイド板３２に対して
平行に延びる第１送りネジ４２を備え、この第１送りネ
ジ４２は、支持プレート２３の下方で且つガイド板３２
の外方に配設されている。そして、第１送りネジ４２に
は第１雌ネジ部４３が螺合され、この第１雌ネジ部４３
は、連結部４４を介してガイドバー３６ｂに接続されて
いる（図４参照）。また、第１送りネジ４２は第１モー
タ４７により駆動され、この第１モータ４７は、支持プ
レート２３の側面に固定されている。

【００２１】ここで、図４に詳細に示すように、連結部
４４は、ガイドバー３６ｂの端部から垂下した第１係合
片４５と、第１雌ネジ部４３から上方に向けて起立し
て、先端が第１係合片４５に係合する第２係合片４６と
から構成されている。そして、第１係合片４５と第２係
合片との係合に際して、第１係合片４５を内側に位置さ
せ、第２係合片４６を外側に位置させている。すなわ
ち、第１クランパ３０を回転軸線Ｂに向かって前進させ
た場合、第１雌ネジ部４３を内方に向かって送ること
で、第２係合片４６により第１係合片４５を押し続ける
ことができる。なお、このような構成の連結部４４を介
在させることにより、第１雌ネジ部４３の移動に追従し
て第１クランパ３０を積極的に前進させることができる
が、第１雌ネジ部４３によって、第１クランパ３０を後
退させることはできない。

【００２２】更に、図２に示すように、前述の第２クラ
ンパ駆動機構４１は、支持プレート２３に沿って水平方
向で且つガイド板３２に対して平行に延びる第２送りネ
ジ４８Ａを備え、この第２送りネジ４８Ａは、支持プレ
ート２３の上方で且つガイド板３３の外方に配設されて
いる。そして、第２送りネジ４８Ａには第２雌ネジ部４
８が螺合され、この第２雌ネジ部４８は、ガイドバー３
８の端部に固定されている。また、第２送りネジ４８Ａ
は第２モータ４９により駆動され、この第２モータ４９
は、支持プレート２３の上面に固定されている。従っ
て、第２雌ネジ部４８の移動に追従して、第２クランパ
３１を前進又は後退させ得るようになっている。

【００２３】図３に示すように、第１クランパ３３は、
商品排出部を形成するために支持プレート２３の端部で
商品排出方向Ｄに回動する。すなわち、第１クランパ３
０は、ガイド溝３４ｂの終端部まで移動してきた下側の
ガイドバー３６ｂを中心にして回動させることができる
構成となっている。すなわち、ガイド板３２には、上側
のガイドバー３６ａの円運動を案内する缶商品排出用の
ガイド溝３６ｃが形成されている。このガイド溝３６ｃ
は、ガイド溝３４ａに連続して形成されていると共に、
ガイド溝３４ｂの終端部を中心とした半円形の溝からな
っている。

【００２４】従って、下側のガイドバー３６ｂが、ガイ
ド溝３４ｂの終端部で静止した場合でも、上側のガイド
バー３６ａは、円弧状のガイド溝３６ｃに沿って円運動
させることができ、第１クランパ３０を、支持プレート
２３の端部で商品排出方向Ｄに回動させることができ
る。なお、連結部４４は、前述した構成が採用されてい
るので、第１クランパ３０の回動時において、第１係合
片４５と第２係合片４６との係合は解除されることにな
る。

【００２５】更に、回動後の第１クランパ３０は、缶商
品Ａを排出した後に元の位置まで戻す必要がある。そこ
で、図４に示すように、ガイド板３２には、バネ片５０
が設けられ、このバネ片５０により、ガイドバー３６ａ
を外方から付勢し続けている。従って、缶商品Ａにより
第１クランパ３０に力が加わっている状態では、バネ片
５０のバネ力に抗して第１クランパ３０は、ガイドバー
３６ｂを中心に商品排出方向Ｄに回動し続ける。そし
て、第１クランパ３０から缶商品Ａが離れた瞬間、バネ
片５０の復元力により第１クランパ３０を元の位置まで
素早く戻すことができる。

【００２６】なお、図４に示すように、支持プレート２
３上には山状の缶乗上げ片５２が設けられ、この缶乗上
げ片５２は、支持プレート２３の端部において第１クラ
ンパ３０側に突設されると共に、第１クランパ３０の移
動経路上に設けられている。そして、第１クランパ３０
の下部には切欠き部５１が形成され、この切欠き部５１
により、第１クランパ３０の移動の移動の際に、第１ク
ランパ３０と缶乗上げ片５２との衝突を回避させること
ができる。この缶乗上げ片５２は、支持プレート２３上
に載置された缶商品Ａが、第２クランパ３１により排出
方向に押し続けられた際に、缶商品Ａを、所定の高さま
で持ち上げて、第１クランパ３０の上部を缶商品Ａで適
切に押圧させるためのものである。

【００２７】次に、前述した構成に基づいて、誘導加熱
装置１７の動作について説明する。先ず、図２に示すよ
うに、第１クランパ３０と第２クランパ３１との間を広
くし、缶商品Ａの受入れ空間Ｓを大きくとった状態で、
誘導加熱装置１７を待機させておく。そこで、販売指令
信号に基づいて、シュート１４から転がるように落下し
た缶商品Ａを支持プレート２３で受け止める。このと
き、支持プレート２３上の缶商品Ａは、その両端部が第
１及び第２クランパ３０，３１に略対峙するように、シ
ュート１４から落下する。

【００２８】その後、図５に示すように、第１及び第２
クランパ駆動機構４０，４１を作動させて、第１クラン
パ３０と第２クランパ３１とをモータ軸２６の回転軸線
Ｂに向けて前進させて、缶商品Ａの両端を第１クランパ
３０と第２クランパ３１とで挟み込む。このとき、第１
及び第２クランパ３０，３１とその缶寄せ部３０ａ，３
１ａとにより、缶商品Ａは、モータ軸２６の回転軸線Ｂ
上にその重心が来るように自動的に位置決めされる。

【００２９】その後、電磁コイル２０をオンすると共
に、モータ軸２６を回転させ、缶商品Ａを回転させなが
ら加熱する。その結果、缶商品Ａ内の飲料はその遠心力
により攪拌されながら加熱される。そして、缶商品Ａの
加熱完了後、図示しないタイマによりモータ２５を停止
させる。

【００３０】その後、第１クランパ駆動機構４０を作動
させて、第１雌ネジ部４３を最大限後退させる。そし
て、第２クランパ駆動機構４１を作動させることによ
り、図６に示すように、第２クランパ３１を回転軸線Ｂ
に向けて前進させ続けると同時に、缶商品Ａ及び第１ク
ランパ３０を第２クランパ３１により押し続ける。この
とき、缶商品Ａは、缶乗上げ片５２により、所定の高さ
まで持ち上げられながら、第１クランパ３０の上部を押
圧し続ける。その結果、第１クランパ３０は、バネ片５
０のバネ力に抗して、ガイドバー３６ｂを中心に商品排
出方向Ｄに回動し続ける。

【００３１】更に、第１クランパ３０が完全に回りきっ
た状態で、第１クランパ３０に沿って缶商品Ａはその自
重で落下し、販売口ボックス１６に落とし込まれる。そ
して、第１クランパ３０から缶商品Ａが離れた瞬間、バ
ネ片５０の復元力により第１クランパ３０は元の位置ま
で素早く戻る。なお、缶商品Ａが第１クランパ３０に沿
って落下したことをセンサ（図示せず）で検出した後、
第２クランパ３１を停止させる。その後、第２クランパ
駆動機構４１を作動させて、第２クランパ３１を図２の
位置まで復帰させて、缶商品Ａの受け入れ態勢を整え
る。

【００３２】以上のように本実施例では、缶商品を横倒
し姿勢の状態で、その重心を通る鉛直軸線を中心に回転
させるようにしているが、その際の攪拌効果を、図７に
示す実験結果に基づいて説明する。この実験は、飲料の
温度が５℃の缶商品に４４℃の熱を３０分間加え、３０
分後の飲料の温度を測定したものであり、その際に図７
の曲線Ｐは缶商品を横倒し姿勢で静止させたもの、同図
の曲線Ｑは缶商品を横倒し姿勢で缶軸方向に往復動させ
たもの、同図の曲線Ｒは缶商品を横倒し姿勢で公転させ
たもの、同図の曲線Ｓは缶商品を横倒し姿勢で缶軸を中
心に回転させたもの、そして、同図の曲線Ｔは缶商品を
実施例の方法で回転させたものである。このように、曲
線Ｔが最も昇温効果が顕著であり、実施例の回転方法が
飲料の攪拌に最も優れていることが分かる。したがっ
て、本実施例の誘導加熱装置によれば、飲料の均一な加
熱を迅速に行うことができる。

【００３３】本発明は、前述した実施例に限定されるも
のではなく、例えば、支持プレート上に受け入れた缶商
品を、上側から把持し（缶商品の胴部を把持）これをわ
ずかに持ち上げた後、回転させるようなものでもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の自動販売機の誘導
加熱装置によれば、缶商品をその重心位置を通る鉛直軸
線を中心に回転させながら加熱するようにしているの
で、飲料の均一な加熱を迅速に行うことができる。この
ため、飲料の品質を損なうことなく、販売時間を短縮す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施例に係る誘導加熱装
置を搭載した自動販売機の正面図、（ｂ）は、本発明の
一実施例に係る誘導加熱装置を搭載した自動販売機の断
面図である。

【図２】本発明の要部をなす誘導加熱装置の平面図であ
る。

【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】誘導加熱装置において、缶商品を払い出す際に
利用される機構を示す斜視図である。

【図５】支持プレート上で缶商品をクランプした状態を
示す平面図である。

【図６】缶商品を払い出す状態を示す断面図である。

【図７】実施例の攪拌方法の効果を示す比較実験の結果
を表した線図である。

【符号の説明】

Ａ 缶商品 Ｂ 鉛直軸線（回転軸線） １ 自動販売機 １７ 誘導加熱装置 ２０ 回転機構 ２１ 誘導コイル ２３ 支持プレート ２４ 誘導コイル収容部 ２５ 駆動源（モータ） ２６ 回転軸（モータ軸） ２９ ボール軸受 ３０ 第１クランパ ３１ 第２クランパ ３０ａ，３１ａ 缶商品寄せ部 ４０ 第１クランパ駆動機構 ４１ 第２クランパ駆動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−282742（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−138693（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−332681（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−17282（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G07F 11/00 - 11/72 H05B 6/00 - 6/10 H05B 6/14 - 6/44

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 販売指令に基づいて販売する缶商品を加
   熱する自動販売機の誘導加熱装置において、 缶商品を横倒し姿勢で受け入れると共に、受け入れた缶
   商品を横倒し姿勢に保持しこれを缶商品のほぼ重心を通
   る鉛直軸線を中心に回転させる回転機構と、 当該回転機構に添設した誘導コイルとを備えたことを特
   徴とする自動販売機の誘導加熱装置。
2. 【請求項２】 前記回転機構は、上方から缶商品を横倒
   し姿勢で受け入れる支持プレートと、 当該支持プレートの中心位置の下側に連結されこれを回
   転させる鉛直軸と、 当該鉛直軸を回転させるモータと、 前記支持プレートに取り付けられ、受け入れた缶商品の
   ほぼ重心を通る鉛直軸線が当該支持プレートの中心位置
   に合致するように缶商品を缶軸方向に挟持する挟持機構
   とを有することを特徴とする請求項１に記載の自動販売
   機の誘導加熱装置。