JP3561638B2 - 自動販売機の商品搬出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品ラックから払い出された商品を、商品取出口に搬出するための自動販売機の商品搬出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の商品搬出装置として、特開平９−２５９３４２号公報に記載のものが知られている。この商品搬出装置は、商品が前後方向に並べて収納された商品ラック（商品棚）から、商品を払い出す商品払い出し装置と、払い出された商品を受け取り商品取出口まで搬送する商品搬送装置（商品搬出用エレベータおよび払い出しコンベヤ）と、を備えている。商品払い出し装置は、コンベヤ（従動コンベヤ）を有し、この従動コンベヤのベルトが回転することにより、従動コンベヤ上に載せて収納されている商品が、後方に払い出される。一方、商品搬送装置は、払い出された商品を受け取って収容するバケット（移動体本体）を有し、このバケットには従動コンベヤを駆動するための駆動ローラが、従動コンベヤ側に突出した状態で設けられている。
【０００３】
このような商品搬出装置では、販売時の商品の払い出しおよび受け渡しは、次のようにして行われる。すなわち、まず、バケットが上下方向に移動し、選択された商品を収納する商品ラックに水平に対向する位置で停止する。次いで、バケットが商品ラック側に水平に移動し、駆動ローラを従動コンベヤに当接させる。そして、駆動ローラを回転させることにより、従動コンベヤを駆動する。すなわち、駆動ローラを従動コンベヤのベルトに接触させた状態で回転させ、商品がバケット側に送り出される方向に、従動コンベヤのベルトを回転させる。これにより、商品ラック内の商品が払い出され、バケットに受け渡される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の商品搬出装置では、従動コンベヤを駆動するために、駆動ローラを従動コンベヤに押し当て摩擦伝動によって従動コンベヤを駆動している。このように、摩擦伝動によって従動コンベヤを駆動するためには、駆動ローラが従動コンベアのベルトに適切に接触するように、上記バケットを上下方向および奥行き方向に高精度で移動および停止させなければならない。このため、商品搬出装置の動作制御を高精度で行わなければならず、コスト高になってしまう。また、バケットの移動および停止を高精度で行ったとしても、駆動ローラおよび従動コンベヤのベルトが、長期間の使用によって磨耗し、滑りが生じてしまう。このため、従動コンベヤによる商品の送り出しのストロークを一定に保持することができず、商品をバケットに受け渡すことができないなど、商品の搬出不良を生ずるおそれがある。
【０００５】
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、商品ラックからの商品の払い出しおよび受け渡しを確実に行うことができるとともに、低コストで製造可能な自動販売機の商品搬出装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る自動販売機の商品搬出装置は、水平に延びる商品ラックに収納された商品を、販売時に商品払い出し手段によって商品ラックの一端の払い出し口から外方に払い出し、払い出された商品を商品搬送手段によって受け取り商品取出口に搬送するための自動販売機の商品搬出装置であって、商品払い出し手段は、回転することにより商品を払い出すための払い出しギアを有し、支点を中心に回動自在のアームと、このアームに回転自在に支持されるとともに、アームの回動により、払い出しギアから離隔する離隔位置と、払い出しギアに係合する係合位置との間で回動可能な遊動ギアと、この遊動ギアを回転駆動する駆動源と、を備え、商品搬送手段は、払い出し口の外方で、かつ、これに対向した位置で、払い出された商品を受け取るように構成されており、商品の払い出しの際に、商品を下側から支持するとともに、遊動ギアを介して駆動源で払い出しギアが回転駆動されている間、駆動源により、商品を商品搬送手段側に移動させる方向に回転駆動されるドラムを、更に備えることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、駆動源によって回転駆動される遊動ギアを、払い出しギアに係合させて商品払い出し手段を駆動するので、駆動源の動力を商品払い出し手段に直接的に、かつ、確実に伝達することができる。これにより、商品ラックからの商品の払い出しおよび受け渡しを確実に行うことができる。また、回動自在のアームで遊動ギアを支持し、遊動ギアを回動させて払い出しギアに係合させるので、遊動ギアを直線的に移動させて払い出しギアに係合させる場合に比べて、遊動ギアの移動および停止には高い精度が要求されない。このため、商品搬出装置の動作制御、特に商品の払い出しおよび受け渡しの動作制御に、高い精度が不要であるので、商品搬出装置を低コストで製造することができる。さらに、商品の払い出しの際に、ドラムによって商品を下側から支持するとともに、このドラムを、遊動ギアを介して駆動源で払い出しギアが回転駆動されている間、すなわち、商品払い出し手段で商品を商品搬送手段側に送り出している間、商品を商品搬送手段側に移動させる方向に回転させるので、ドラムおよび商品払い出し手段の協働により、商品の払い出しおよび受け渡しをより確実かつ効率的に行うことができる。また、ドラムは、遊動ギアを回転駆動する駆動源によって回転駆動されるため、ドラムおよび遊動ギアを別個の駆動源によって駆動する場合に比べて、製造コストの低減を図ることができる。
【０００８】
この場合、払い出しギア、アームおよび遊動ギアは、遊動ギアが係合位置に位置するときに、支点および遊動ギアの回転中心を結ぶ直線と、払い出しギアおよび遊動ギアの回転中心同士を結ぶ直線とが鈍角を為すように配置されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、払い出しギア、アームおよび遊動ギアを、上記のように配置することにより、遊動ギアが係合位置側に回動した場合に、両ギアの歯が直ぐにはかみ合わない状態で、歯先同士が係合するときであっても、遊動ギアが回転することにより、遊動ギアを払い出しギア側に引き寄せるような力が作用する。このため、遊動ギアは、払い出しギアに引き寄せられて係合位置まで回動し、ハンチングを生じることなく、払い出しギアに確実にかみ合う。
【００１２】
これらの場合、ドラムは、商品の払い出し方向に対しほぼ直交する方向に水平に延び、払い出し方向に沿う断面が多角形であることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ドラムが上記の方向に延びるように構成されているため、商品をドラムの延び方向に亘って下側から支持することができる。このため、商品は、払い出し方向に対し傾くことなく、すなわち商品の正面を払い出し方向に向けたまま払い出される。また、ドラムの上記断面が多角形であるため、ドラムが回転駆動されることにより、商品の底面がドラム周面の各頂角部分によって、１回転当たり多数の頻度で、払い出し方向に効率よく掻き出される。
【００１４】
この場合、多角形は、三角形であることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、ドラムの上記断面を三角形にすることにより、ドラムの中心から、頂点までの距離と、隣り合う頂点間の中点までの距離との差が、多角形の中で最も大きくなるため、商品に対するドラムの滑りが小さくなることで、ドラムによる商品の掻き出しを効率良く行うことができる。また、頂点間の面が多角形の中で最も大きくなるため、その面で商品の下端部を確実に受けることができるとともに、ドラムの上下方向の配置位置の誤差を吸収することができる。
【００１６】
これらの場合、ドラムは、その外周面が非滑性を有する材料で構成されていることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ドラム外周面と商品の底面との間に生じる摩擦力によって、商品に対するドラムの滑りを小さくすることができ、ドラムによる商品の掻き出しを、より一層効率良く行うことができる。
【００１８】
また、これらの場合、ドラムの回転速度は、商品を商品搬送手段側に移動させる速度が商品払い出し手段による商品の送り出し速度よりも速くなるように設定されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、例えば、払い出し方向に複数の商品が並べて商品ラックに収納され、商品全体を払い出し方向に送り出して商品を払い出す場合、払い出し方向の最前に位置する商品（最前商品）は、ドラムによってその最前商品の直後に位置する商品（次販商品）から次第に離隔するようにして払い出される。したがって、最前商品のみを商品搬送手段に受け渡すことができるとともに、次販商品を商品ラックに留まらせることができ、いわゆる２本出しを防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。図１および図２は、本発明の実施形態による商品搬出装置を組み込んだ自動販売機を示している。この自動販売機１は、横長ボックス状の販売機本体２内に多品目の商品Ｓをそれぞれ前後方向に並べて収納するとともに、商品Ｓを前面の透明なスライディングドア２ａを通して見えるようにした、いわゆるショーケース型のものである。自動販売機１は、上記販売機本体２、および販売機本体２内に収納された商品Ｓを、販売時に搬出する商品搬出装置３などを備えている。なお、以下の説明においては、収納されている商品のうち最前に位置する商品を「最前商品」、この商品の直後に位置する商品を「次販商品」と呼び、適宜、それぞれＳ１およびＳ２の符号を付する。
【００２１】
販売機本体２は、複数の外壁パネル２ｂをボックス状に組み立てたものであり、その開放した前面に、２枚の上記スライディングドア２ａが取り付けられている。スライディングドア２ａは、常時は閉状態でロックされており、商品Ｓの補充時などに開かれ、商品Ｓが前方から補充されるようになっている。また、販売機本体２の上部には、商品Ｓを冷却する冷却装置４が設けられ、前面のスライディングドア２ａの右方には、商品取出口５と、購入時にプリペイドカードなどを挿入するためのカード挿入口６と、各商品ごとに割り振られた商品番号を入力するための選択ボタンや入力された商品番号およびカード残高などを表示する表示部（いずれも図示せず）などを取り付けたコントロールパネル７とが設けられている。また、図示しないが、コントロールパネル７の裏側には、商品搬出装置３を含め販売機本体２内の各種の制御を行う、マイクロコンピュータからなる制御回路が設けられている。
【００２２】
また、販売機本体２内には、左右２つのボックス状の商品収納室１１、１１が設けられている。各商品収納室１１内には、商品収納室１１の左右の側壁パネル１１ａ、１１ａ間に水平に支持されるとともに、商品Ｓを下側から支持して収納するための商品収納プレート１２が、上下方向に並んで配置されている。図３に示すように、商品収納プレート１２は、後述する複数の商品払い出し装置２１によって左右方向に仕切られており、隣接する商品払い出し装置２１、２１によって、商品収納通路としての商品ラック１３が構成されている。各商品ラック１３には、同一品目の多数の商品Ｓが前後方向に並んで収納される。なお、商品収納プレート１２は、左右の商品収納室１１、１１にそれぞれ１０個および９個ずつ配置されており、商品Ｓの補充時などに前側に引き出せるようになっている。
【００２３】
商品搬出装置３は、商品ラック１３内の商品Ｓ全体を前方に送り出し、最前商品Ｓ１を払い出す商品払い出し装置２１（商品払い出し手段）と、払い出された商品Ｓを受け取り、これを商品取出口５に搬送する商品搬送装置２２（商品搬送手段）とを備えている。
【００２４】
商品払い出し装置２１は、図４および図５に示すように、前後方向に延び、商品ラック１３を仕切る仕切本体２３と、仕切本体２３の前端部および後端部にそれぞれ支持された前ギア２４（払い出しギア）および後ギア２５と、これらのギア２４、２５に巻き掛けられたタイミングベルト２６と、このタイミングベルト２６に連結され、前後方向に移動自在のプッシャ２７とを備えている。
【００２５】
仕切本体２３の右側面には、プッシャ２７を前後方向に案内するための案内溝２３ａ、およびタイミングベルト２６を収容配置するための収容溝２３ｂが形成されている。前ギア２４は、タイミングベルト２６が巻き掛けられた小ギア部２４ａと、この小ギア部２４ａよりも直径が大きく、後述する遊動ギア４１にかみ合う大ギア部２４ｂとにより２段に構成されている。一方、後ギア２５は、前ギア２４の小ギア部２４ａと径およびピッチが同一のものである。プッシャ２７は、平板からなるプッシャ本体２８と、上記案内溝２３ａに係合する前後１対のローラ２９ａ、２９ａを有し、プッシャ本体２８を支持するとともに、タイミングベルト２６の下側部分に連結されたプッシャ支持体２９とにより構成されている。なお、仕切本体２３の後端部には、後ギア２５を後方に付勢する１対のばね３０、３０が設けられており、タイミングベルト２６に一定の張力を付加している。
【００２６】
このように構成された商品払い出し装置２１では、遊動ギア４１によって前ギア２４が図５の時計方向に回転駆動されると、タイミングベルト２６が回転し、これに伴いプッシャ２７が前方に移動する。そして、商品ラック１３内の商品Ｓ全体を前方に押して送り出し、最前商品Ｓ１を商品ラック１３の前端の払い出し口１３ａ（図３参照）から前方に払い出す。なお、商品払い出し装置２１は、商品Ｓの横幅寸法に合わせて、商品収納プレート１２上の仕切位置を自在に変更できるようになっている。
【００２７】
商品搬送装置２２は、図２に示すように、商品収納室１１の前方に、左右方向に移動自在に設けられたＹモジュール部３１と、このＹモジュール部３１を左右方向に駆動する、上下１対のＸ方向駆動機構３２、３２と、Ｙモジュール部３１の右側面から右方向に突出し、上下方向に移動自在に設けられたバケット３３とを備えている。Ｙモジュール部３１は、上下方向に延びるボックス状の可動体３４を有しており、この可動体３４がその上下端部でＸ方向駆動機構３２、３２に支持されて左右方向に駆動される。可動体３３には、図示しないＹ方向駆動機構が内蔵されており、このＹ方向駆動機構によって、バケット３３が可動体３４に対し上下方向に駆動される。
【００２８】
バケット３３は、図６および図７に示すように、商品ラック１３から払い出された商品Ｓを受け取り、商品取出口５に搬出するまで一時的に収容・保持するバケット本体４０と、このバケット本体４０の後端部に設けられ、上記前ギア２４から離隔しバケット本体４０内に収容される離隔位置Ｋ（図８参照）、および後方に突出し商品払い出し装置２１の前ギア２４にかみ合う係合位置Ｌ（図９参照）の間で回動する遊動ギア４１と、遊動ギア４１を回動駆動するとともに、後述するバケットドア５３を開閉駆動する第１駆動機構４２と、左右方向に水平に延びるとともに側断面が三角形状に形成され、払い出しの際に回転しながら商品Ｓを前方に移動させる三角ドラム４３（ドラム）と、この三角ドラム４３および遊動ギア４１を回転駆動する第２駆動機構４４と、商品ラック１３からの商品Ｓの払い出しを検知する商品検知センサ４５とを備えている。
【００２９】
バケット本体４０は、左右の側壁（左側壁５１、右側壁５２）および前面のバケットドア５３などによりボックス状に形成されており、上面後半部から背面上半部に亘って開放した構造になっている。この開放した部分（商品収容開口）５４を介して、商品ラック１３から払い出された商品Ｓが、バケット本体４０の商品収容スペースである収容部５５に収容される。
【００３０】
バケットドア５３は、バケット本体４０の前面を構成する前面部４０ａと、この前面部４０ａの下端から連なり、バケット本体４０の底面を構成し下方に半円状に湾曲した湾曲部４０ｂとにより、側断面「Ｊ」字状に形成されている。湾曲部４０ｂの左右両端には、それぞれ扇形の側面プレート５３ａ、５３ａが設けられている。これらの側面プレート５３ａ、５３ａは、頂角部分でそれぞれ上記左側壁５１および右側壁５２に回動自在に支持されており、同軸で左側の側面プレート５３ａに開閉用ギア５３ｂが固定されている。バケットドア５３は、常時は閉状態となっており、商品取出口５で商品Ｓを購入者に渡す際に、開閉用ギア５３ｂが回転駆動され、これにより、バケットドア５３が側面プレート５３ａ、５３ａの頂角部分を中心に回動し、前面部４０ａを斜め前上がりの状態としてバケット本体４０の前面を開放する（図１０参照）。
【００３１】
また、バケット本体４０内には、バケットドア５３の湾曲部４０ｂよりも上方に位置し、商品Ｓの払い出しの際に収容部５５の底面を構成するともに、上記側面プレート５３ａおよび開閉用ギア５３ｂと同軸で回動自在に支持されたシュートトレイ５６が設けられている。このシュートトレイ５６は、商品Ｓの払い出しの際に、緩やかな前下がりに傾斜する収容位置Ｅ（図９参照）と、商品Ｓの収容後に起きあがり、収容位置Ｅよりも急な前下がりに傾斜する搬送位置Ｆ（図８および図１０参照）との間で回動する。このシュートトレイ５６の底面には、引っ張りばね５９が取り付けられており、これにより、常時はシュートトレイ５６が搬送位置Ｆに位置するように付勢されている。また、シュートトレイ５６の底面側であって、シュートトレイ５６の回動中心よりも後側には、左右方向に突出し、後述するトレイ駆動用リンク６６に係合する係合ピン５６ａが設けられている。この係合ピン５６ａが、トレイ駆動用リンク６６によって下方に押し下げられることにより、シュートトレイ５６が収容位置Ｅに回動し、押し下げが解除されることにより、シュートトレイ５６が搬送位置Ｆに自動復帰する。
【００３２】
このように構成されたシュートトレイ５６により、例えば、通常の缶飲料やデザートなどの背丈のあまり高くない商品が収容部５５に収容される際には、その商品Ｓは、シュートトレイ５６の上面に沿って自重で前方に滑り、収納時の姿勢をほぼ保持したまま収容されるようになっている（図１２、図２０および図２４参照）。また、ペットボトルなどの背丈の高い商品の場合には、商品の収容後、シュートトレイ５６が起き上がり、搬送位置Ｆ側に回動することにより、商品が収納時の姿勢をほぼ保持するように起こされる（図１６および図１７参照）。
【００３３】
遊動ギア４１は、図８に示すように、台形形状のギア支持プレート５７（アーム）の上端部に支持されており、このギア支持プレート５７がその上下方向の中間部より若干下側の位置（回動支点５７ａ）を中心に回動することにより、遊動ギア４１が上記離隔位置Ｋと係合位置Ｌの間を回動する。ギア支持プレート５７には、図示しないばねが設けられており、遊動ギア４１がこのばねによって常時係合位置Ｌ側に付勢されるようになっている。また、ギア支持プレート５７の下端部には、左右方向に突出し、後述する遊動ギア回動用リンク６５に係合する係合ピン５７ｂが設けられている。この係合ピン５７ｂは、常時は遊動ギア回動用リンク６５によって下方に押圧されており、この場合に遊動ギア４１が離隔位置Ｋに位置する。一方、遊動ギア回動用リンク６５による押圧が解除されると、上記ばねによってギア支持プレート５７が回動し、これに伴い遊動ギア４１が係合位置Ｌ側に回動する。さらに、ギア支持プレート５７には、回動支点５７ａで支持されるとともに、後述する三角ドラム４３の左ギア７２ａと、遊動ギア４１にかみ合う中間ギア５８が設けられている。したがって、三角ドラム４３が回転すると、それに伴い、遊動ギア４１も回転する。
【００３４】
このように、遊動ギア４１を係合位置Ｌ側に回動させて前ギア２４にかみ合わせることにより、選択された商品Ｓが収納された商品ラック１３の前方にバケット３３を停止させる場合において、上下方向および奥行き方向に多少の誤差があっても、それを吸収することができ、遊動ギア４１を前ギア２４に確実にかみ合わせることができる。
【００３５】
また、図９に示すように、遊動ギア４１が係合位置Ｌに位置するときには、遊動ギア４１、ギア支持プレート５７および前ギア２４は、次のような位置関係になっている。すなわち、遊動ギア４１の回転中心およびギア支持プレート５７の回動支点５７ａを結ぶ直線Ｌと、遊動ギア４１および前ギア２４の回転中心同士を結ぶ直線Ｍとが鈍角を為すように、配置されている。このように配置することにより、遊動ギア４１が係合位置Ｌ側に回動した場合に、遊動ギア４１および前ギア２４の歯が直ぐにはかみ合わない状態で、歯先同士が係合するときであっても、遊動ギア４１が回転し始めると、遊動ギア４１を前ギア２４側に引き寄せるような力が作用する。このため、遊動ギア４１は、前ギア２４に引き寄せられて係合位置Ｌまで回動し、ハンチングを生ずることなく、前ギア２４に確実にかみ合う。
【００３６】
第１駆動機構４２は、バケット本体４０の左側壁５１の外側に、ケース６０を介して取り付けられており、図７および図８に示すように、周面に多数の歯を有するとともに、右側面に２つのカム溝（ギア用カム溝６１およびドア用カム溝６２）が形成されたカム円板６３と、このカム円板６３を減速歯車列を介して回転駆動するカムモータ６４とを備えている。
【００３７】
ギア用カム溝６１は、遊動ギア４１を回動駆動させるためのものである。具体的には、このギア用カム溝６１には、所定形状の平板からなる遊動ギア回動用リンク６５が、上端部に有するピン６５ａを介して係合している。カム円板６３が、図８で時計回りに回転すると、遊動ギア回動用リンク６５は、下部の支点６５ｂを中心に反時計回りに回動し、後端部（図８、９では右端部）による上記ギア支持プレート５７の係合ピン５７ｂの下方への押し下げを解除する（図９参照）。これにより、上述した図示しないばねによって、ギア支持プレート５７が回動支点５７ａを中心に時計回りに回動し、これに伴い、遊動ギア４１が係合位置Ｌ側に回動する。逆に、カム円板６３が、図９で反時計回りに回転すると、遊動ギア回動用リンク６５は、支点６５ｂを中心に時計回りに回動し、後端部でギア支持プレート５７の係合ピン５７ｂを、図示しないばねに抗して下方へ押し下げる。（図８参照）これにより、ギア支持プレート５７が回動支点５７ａを中心に反時計回りに回動し、これに伴い、遊動ギア４１が離隔位置Ｋ側に回動する。
【００３８】
一方、ドア用カム溝６２は、バケットドア５３を開閉駆動させるためのものである。具体的には、このドア用カム溝６２には、側断面が扇形で円弧部分に複数の歯を有する歯付リンク６７が、後端部（図８、図１０では右端部）に有するピン６７ａを介して係合している。カム円板６３が、図８で反時計回りに回転すると、歯付リンク６７は、上端部の支点６７ｂを中心に時計回りに回動し、バケットドア５３の開閉用ギア５３ｂが反時計回りに回転する（図１０参照）。これにより、バケットドア５３が反時計回りに回転し、バケット３３の前面を開放する。逆に、カム円板６３が、図１０で時計回りに回転すると、歯付リンク６７は、支点６７ｂを中心に反時計回りに回動し、開閉用ギア５３ｂが時計回りに回転する（図８参照）。これにより、バケットドア５３が時計回りに回転し、バケット３３の前面を閉鎖する。
【００３９】
また、カム円板６３の右側面には、右方向に突出するピン６８が設けられており、このピン６８によって、所定形状の平板からなるトレイ駆動用リンク６６を介し、シュートトレイ５６が搬送位置Ｆから収容位置Ｅに回動する。すなわち、カム円板６３が、図８で時計回りに回転すると、ピン６８がトレイ駆動用リンク６６の上端に当接しながら、これを斜め前下がりにスライドさせる（図９参照）。そうすると、トレイ駆動用リンク６６は、その前端下部（図８、図９では左端下部）でシュートトレイ５６の係合ピン５６ａに当接しながら、その係合ピン５６ａを下方に押し下げる。これにより、シュートトレイ５６が収容位置Ｅ側に回動する。逆に、カム円板６３が、図９で反時計回りに回転すると、ピン６８によるトレイ駆動用リンク６６の押圧が解除され、これに伴いトレイ駆動用リンク６６によるシュートトレイ５６の係合ピン５６ａの押圧も解除される（図８参照）。これにより、シュートトレイ５６は、引っ張りばね５９によって、搬送位置Ｆ側に自動復帰する。
【００４０】
さらに、カム円板６３の左側面には、左方向に突出し、カム円板６３と同心の円筒状の凸リング６９が形成されており、またカム円板６３の左側の上端部には、図７に示すように、カム円板６３の回転角度を検知するための２つの回転角度検知スイッチ７０、７０が左右方向に並べて設けられている。凸リング６９の外周面には、半径方向で外側に突出し、側断面が三角形状の３つの三角突起６９ａ、６９ｂ、６９ｃが形成されている。これらの三角突起６９ａ、６９ｂ、６９ｃは、回転角度検知スイッチ７０、７０に係合し、これらをＯＮ／ＯＦＦ切り替えして、カム円板６３が所定の角度位置に位置することを検知するためのものである。すなわち、三角突起６９ａは、カム円板６３がホームポジションに位置する場合の角度位置（図８のカム円板）を、三角突起６９ｂは、遊動ギア４１が係合位置Ｌに位置するときのカム円板６３の角度位置（図９のカム円板、以下このときのカム円板の角度位置を「遊動ギア回動位置」という）を、三角突起６９ｃは、バケットドア５３が開放したときのカム円板６３の角度位置（図１０のカム円板、以下このときのカム円板の角度位置を「バケットドア開放位置」という）を検知するためのものである。これらの三角突起６９ａ、６９ｂ、６９ｃが、回転角度検知スイッチ７０、７０と係合して、回転角度検知スイッチをＯＮ／ＯＦＦ切り替えすると、カムモータ６４の作動が停止し、これにより、カム円板６３の回転が停止する。
【００４１】
また、三角突起６９ａは、凸リング６９の高さ（図７の左右方向の長さ）と同程度の連続した厚み（図７の左右方向の長さ）を有するが、他の２つの三角突起６９ｂ、６９ｃは、その厚み方向のカム円板６３側の半部または外側の半部が、互いに異なるように切り欠かれている。つまり、カム円板６３が回転し、三角突起６９ｂ、６９ｃが回転角度検知スイッチ７０、７０に係合すると、一方の回転角度検知スイッチ７０がＯＮ状態となり、他方がＯＦＦ状態となる。したがって、３つの三角突起６９ａ、６９ｂ、６９ｃと、２つの回転角度検知スイッチ７０、７０とによって、カム円板６３がホームポジションから遊動ギア回動位置またはバケットドア開放位置まで回転したことを容易に検知することができる。
【００４２】
三角ドラム４３は、左右方向に水平に延び、商品収容開口５４の下縁部を構成している。この三角ドラム４３は、上述したように、側断面が三角形状に形成され、周面が非滑性の材料、例えばゴムなどのように、摩擦の大きい樹脂などで構成されており、商品との滑りが小さくなるようにしている。また、図７に示すように、三角ドラム４３の回転軸７１の左右両端部には、それぞれギア７２ａ、７２ｂが固定されている。したがって、右側のギア７２ｂが第２駆動機構４４によって回転駆動されると、三角ドラム４３が矢印方向に回転するとともに、左側のギア７２ａも回転し、これにより、ギア７２ａにかみ合う中間ギア５８を介して遊動ギア４１が回転駆動される。
【００４３】
上述したように、三角ドラム４３は、商品Ｓの払い出しの際に所定方向、すなわち商品Ｓを前方の収容部５５側に移動させる方向に回転する。この場合、商品Ｓは、その底面が三角ドラム４３の３つの頂角部分で、前方に繰返し掻き出されるようにして、前方の収容部５５に送り出される。また、三角ドラム４３の回転速度は、商品Ｓを収容部５５側に移動させる速度が商品払い出し装置２１による商品Ｓの前方への送り出し速度よりも速くなるように設定されている。したがって、商品Ｓの払い出しの際に、最前商品Ｓ１が三角ドラム４３に達すると、次販商品Ｓ２から次第に離隔し、効率良く収容部５５に収容される。
【００４４】
なお、本実施形態では、上記のような側断面が三角形状のドラムを使用して、最前商品Ｓ１を収容部５５側に送り出しているが、側断面が三角ドラム４３よりも頂角の数が多い多角形のものを使用してもよい。この場合には、三角ドラム４３に比べて、商品Ｓとの滑りが若干大きくなるものの、ドラム１回転当たり多数の頻度で、商品を前方に効率良く掻き出すことができる。
【００４５】
第２駆動機構４４は、バケット本体４０の右側壁５２を構成する内壁部５２ａと外壁部５２ｂの間に配置されており、三角ドラム４３および遊動ギア４１を回転駆動する駆動モータ８１（駆動源）と、この駆動モータ８１の回転を三角ドラム４３に伝達するための減速歯車列８２とを備えている。したがって、駆動モータ８１が作動することにより、三角ドラム４３を回転駆動するとともに、中間ギア５８を介して遊動ギア４１も回転駆動する。そして、遊動ギア４１にかみ合う前ギア２４が駆動され、商品ラック１３内の商品Ｓが前方のバケット３３側に払い出される。
【００４６】
商品検知センサ４５は、発光素子９１および受光素子９２からなる１組の光センサと、受光素子９２が光を受光したときに電気信号を出力する信号出力回路（図示せず）とにより構成されている。発光素子９１および受光素子９２は、三角ドラム４３よりも若干上側で、それぞれバケット本体４０の左側壁５１および右側壁５２の後端部に相互に対向するように取り付けられ、発光素子９１からの光が受光素子９２に受光される。そして、受光素子９２が光を受光すると、信号出力回路から出力された電気信号が上記制御回路に伝達される。
【００４７】
ここで、図８〜図１０を参照しながら、販売時における商品搬出装置３の動作について説明する。購入者によって所望の商品Ｓの商品番号が入力されると、まず、Ｘ方向駆動機構３２が作動してＹモジュール部３１が左右方向に移動するとともに、これと並行してＹモジュール部３１のＹ方向駆動機構が作動してバケット３３が上下方向に移動する。そして、バケット３３が、図８に示すように、選択された商品Ｓを収納する商品ラック１３の前に停止する。バケット３３の停止直後、発光素子９１から受光素子９２に向けて光が照射される。
【００４８】
次いで、カムモータ６４が作動し、図８のホームポジションに位置するカム円板６３が時計回りに約１６０度程度回転し、遊動ギア回動位置で停止する（図９参照）。この場合、離隔位置Ｋに位置していた遊動ギア４１は、係合位置Ｌ側に回動し、商品払い出し装置２１の前ギア２４に歯先同士が係合するとともに、搬送位置Ｆに位置していたシュートトレイ５６は、収容位置Ｅまで回動する。
【００４９】
その後、駆動モータ８１が作動し、三角ドラム４３および遊動ギア４１が回転する。この遊動ギア４１の回転に伴い、図９に示すように、遊動ギア４１が係合位置Ｌに位置して前ギア２４にかみ合い、商品払い出し装置２１が駆動される。これにより、商品ラック１３内の商品Ｓ全体がプッシャ２７によって後方から押され前方に移動し、最前商品Ｓ１が前方のバケット３３側に次第に送り出される。
【００５０】
最前商品Ｓが三角ドラム４３の位置まで達すると、その商品Ｓは三角ドラム４３によって前方に押され、次販商品Ｓから離隔するように前方に移動する。この場合、発光素子９１からの光は、最前商品Ｓによって一旦遮断され、最前商品Ｓが更に前方に移動すると、再度受光素子９２に受光される。そして、一旦遮断された光が再度受光素子９２に受光された時に、商品検知センサ４５の信号出力回路から、上記制御回路に電気信号が伝達され、更にその制御回路から、駆動モータ８１の停止命令の電気信号が出力され、これにより、駆動モータ８１の作動が停止する。つまり、商品ラック１３から払い出された商品Ｓの背面が、発光素子９１と受光素子９２の間を通過したときに、駆動モータ８１が停止する。これにより、三角ドラム４３および遊動ギア４１の回転が停止し、商品払い出し装置２１の動作も停止する。その結果、次販商品Ｓ２は商品ラック１３に確実に留まる。
【００５１】
またこの場合、商品検知センサ４５からの電気信号が制御回路に伝達されたときに、制御回路が駆動モータ８１の停止命令の電気信号を出力するまでの間に、商品Ｓに応じた所定時間のタイムラグを設けるようにしてもよい。つまり、最前商品Ｓ１が払い出され、バケット３３に受け渡された後であっても、所定時間が経過するまで駆動モータ８１の作動を継続させる。これにより、商品Ｓの上記通過後に駆動モータ８１を直ちに停止させた場合に、次販商品Ｓ２が商品ラック１３の前端部よりも後方の位置で停止するのを回避でき、次販商品Ｓ２を商品ラック１３の前端部の所定位置に統一して停止させることができる。
【００５２】
バケット３３に受け渡された商品Ｓは、シュートトレイ５６に案内されながら、収容部５５の前側に移動して収容される。そして、カム円板６３が、反時計回りに回転してホームポジションに戻り、これにより、遊動ギア４１が前ギア２４から離れて離隔位置Ｋまで回動し、一方、シュートトレイ５６が搬送位置Ｆまで回動する。商品Ｓの収容後に、シュートトレイ５６が搬送位置Ｆ側へ回動すると、シュートトレイ５６と、バケットドア５３とによって、その商品Ｓを前後方向から挟み付けた状態となる。
【００５３】
以上のようにして、商品Ｓがバケット３３に収容されると、Ｘ方向駆動機構３２およびＹ方向駆動機構が作動して、バケット３３が商品取出口５の後側に移動する。この場合、シュートトレイ５６は、搬送位置Ｆに保たれた状態でバケット３３が移動する。このため、商品Ｓは、横倒しや上下反転などを生じることなく、商品取出口５に搬送される。
【００５４】
そして、商品取出口５を閉鎖していた閉鎖プレート５ａが下方にスライドして、商品取出口５を開放する。その後、カムモータ６４が作動し、カム円板６３が反時計回りに約１６０度回転する。これにより、図１０に示すように、ドア用カム溝６２に係合する歯付リンク６７が時計回りに回動し、バケットドア５３が反時計回りに回動して、バケット３３の前面を開放する。
【００５５】
そして、購入者が商品取出口５からバケット３３内に手をのばし、商品Ｓを取り出す。この場合、自動販売機１の正面からバケット３３の内部が見えるが、シュートトレイ５６が搬送位置Ｆに位置することにより、三角ドラム４３などの機構部分を覆い隠すため、バケット３３内の美観を損なうことがないとともに、機構部分を保護することができる。また、例えば、購入者などのいたずらによって、シュートトレイ５６を無理やり収容位置Ｅ側に回動させようとしても、シュートトレイ５６の後端部がバケットドア５３の湾曲部４０ｂの先端に当接して支持されるため、搬送位置Ｆからそれ以上ほとんど回動することはない。さらに、バケット３３から商品Ｓを直接取り出すため、仮に商品Ｓがバケット３３の収容部５５でひっかかっていても、その商品Ｓを支障なく取り出すことが可能である。
【００５６】
購入者が商品Ｓを取り出した後、カム円板６３が再度ホームポジションに戻り、バケットドア５３によってバケット３３の前面が閉鎖されるとともに、閉鎖プレート５ａによって商品取出口５が閉鎖される。これにより、商品Ｓの販売が完了する。
【００５７】
次に、図１１〜図２６を参照して、種々の商品を搬出する際の商品Ｓの姿勢並びにバケット内の動作、特にシュートトレイ５６およびバケットドア５３の動作について、商品ごとに簡単に説明する。
【００５８】
図１１〜図１４は、通常の缶飲料の商品（例えば３５０ｍｌ缶）を搬出する場合の動作を順に示す。これらの図に示すように、バケット３３が商品ラック１３の前方に停止した後（図１１参照）、シュートトレイ５６が収容位置Ｅに回動し、商品Ｓがシュートトレイ５６に案内され滑りながら収容部５５の前側に移動する（図１２参照）。商品Ｓが収容部５５に収容されると、シュートトレイ５６は、搬送位置Ｆまで回動する（図１３参照）。これにより、商品Ｓは、その下部の前後でバケットドア５３およびシュートトレイ５６に挟まれ、収納時の姿勢が保持される。そして、バケット３３が商品取出口５に移動した後、バケットドア５３が開放し、商品Ｓがバケットドア３３の前面部４０ａの背面上に寝かされた状態で搬出される（図１４参照）。
【００５９】
このように、缶飲料の商品Ｓは、前上がりに傾斜し、かつ、上部がバケット３３から前方に突出した状態で商品取出口５に搬出されるため、購入者がバケット３３の奥まで手を入れなくても、商品Ｓの上部を掴んで容易に取り出すことができる。
【００６０】
図１５〜図１８は、背の高い商品（例えばペットボトル）を搬出する場合の動作を順に示す。これらの図に示すように、バケット３３が商品ラック１３の前方に停止した後（図１５参照）、シュートトレイ５６が収容位置Ｅに回動し、商品Ｓがシュートトレイ５６に案内され滑りながら収容部５５に収容される。この際、商品Ｓは、その上部がバケット３３の商品収容開口５４の上縁部５４ａに当接し、その当接した位置を中心に、図１６で時計回りに回動しながら、後方に倒れ込むように収容部５５に収容される（図１６参照）。商品Ｓが収容部５５に収容されると、シュートトレイ５６は、商品Ｓの背面を支持しながら、その商品Ｓを起こすように搬送位置Ｆまで回動する（図１７参照）。そして、バケット３３が商品取出口５に移動した後、バケットドア５３が開放し、商品Ｓがバケットドア３３の前面部４０ａの背面上に載った状態で搬出される（図１８参照）。
【００６１】
このように、背の高い商品Ｓであって、上図のように上部が細く形成されているものの場合は、上述した缶飲料の商品と異なり、上部よりも胴体部分を掴む方が商品を取り出しやすい。したがって、図１８に示すように、商品Ｓが後方に若干傾斜した状態で商品取出口５に搬出されることにより、商品を、胴体部分が掴みやすく、かつ、取り出しやすい状態で搬出することができる。
【００６２】
図１９〜図２２は、デザートなどのカップ型の商品を搬出する場合の動作を、順に示す。これらの図に示すように、バケット３３が商品ラック１３の前方に停止した後（図１９参照）、シュートトレイ５６が収容位置Ｅに回動し、商品Ｓがシュートトレイ５６に案内され滑りながら収容部５５の前側に移動する（図２０参照）。商品Ｓが収容部５５に収容されると、シュートトレイ５６は、搬送位置Ｆまで回動する（図２１参照）。これにより、商品Ｓは、その下部の前後でバケットドア５３およびシュートトレイ５６に挟まれ、収納時の姿勢が保持される。そして、バケット３３が商品取出口５に移動した後、バケットドア５３が開放し、商品Ｓがバケットドア３３の前面部４０ａの背面上に寝かされた状態で搬出される（図２２参照）。
【００６３】
このように、カップ型の商品Ｓは、商品取出口５で横倒しに近い状態で搬出されるものの、商品ラック１３に適正な姿勢で収納された状態から、商品取出口５に搬出されるまで、上下が反転したり横倒しとなることがない。このため、中身を崩すことなく商品Ｓを販売することができる。
【００６４】
図２３〜図２６は、複数（２、４または６本など）の缶飲料を１パックとしたパックものの商品を搬出する場合の動作を、順に示す。これらの図に示すように、バケット３３が商品ラック１３の前方に停止した後（図２３参照）、シュートトレイ５６が収容位置Ｅに回動し、商品Ｓがシュートトレイ５６に案内され滑りながら収容部５５の前側に移動する（図２４参照）。商品Ｓが収容部５５に収容されると、シュートトレイ５６は、本来であれば起き上がるように搬送位置Ｆまで回動するものの、この商品Ｓは奥行き寸法が長く、シュートトレイ５６の後部に載っているため、収容位置Ｅからほとんど回動しない（図２５参照）。そして、バケット３３が商品取出口５に移動した後、バケットドア５３が開放し、商品Ｓがバケットドア５３の前面部４０ａの背面上に寝かされた状態で搬出される（図２６参照）。
【００６５】
このように、パックものの商品Ｓは、その上面が斜め上向きとなる状態で搬出されるため、購入者は、商品Ｓの上面に、通常、形成されている把手部分を掴み、商品Ｓを簡単に取り出すことができる。
【００６６】
以上、図１１〜図２６を参照して説明したように、商品搬出装置３によって各種の商品Ｓを搬出する場合、購入者にとって、商品取出口５で商品Ｓが取り出しやすい状態で、しかも中身を崩さずに、商品Ｓを搬出することができる。
【００６７】
以上詳述したように、本実施形態の商品搬出装置１によれば、駆動モータ８１によって回転駆動される遊動ギア４１を、前ギア２４にかみ合わせて商品払い出し装置２１を駆動するので、駆動モータ８１の動力を商品払い出し装置２１に直接的に、かつ、確実に伝達することができる。これにより、商品ラック１３からの商品Ｓの払い出しおよび受け渡しを確実に行うことができる。また、遊動ギア４１を回動させて前ギア２４に係合させるため、商品搬出装置３の動作制御、特に商品Ｓの払い出しおよび受け渡しの動作制御に、高い精度が不要であるので、商品搬出装置３を低コストで製造することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の自動販売機の商品搬出装置は、商品ラックからの商品の払い出しおよび受け渡しを確実に行うことができるとともに、低コストで製造することができるなどの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の商品搬出装置を備えた自動販売機であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面断面図である。
【図２】前記自動販売機の前面を開放した状態であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面断面図の一部（前部）を示す。
【図３】商品収納プレート上に配置された商品払い出し装置を示す斜視図である。
【図４】商品払い出し装置を示す斜視図である。
【図５】商品払い出し装置を示す側面断面図である。
【図６】バケットの外観を示す斜視図である。
【図７】バケットの内部構造を示す斜視図である。
【図８】商品ラックの前方に停止した直後のバケットを示す内部構造図である。
【図９】商品を払い出す際のバケットを示す内部構造図である。
【図１０】商品を購入者に受け渡す場合のバケットを示す内部構造図である。
【図１１】缶飲料の商品を搬出する場合を示す説明図であり、バケットが商品ラックの前方に停止した直後の状態を示す。
【図１２】図１１と同様の説明図であり、バケットが商品を受け取る状態を示す。
【図１３】図１１と同様の説明図であり、シュートトレイが搬送位置に位置する状態を示す。
【図１４】図１１と同様の説明図であり、商品取出口で商品を購入者に受け渡す状態を示す。
【図１５】背の高い商品（ペットボトル）を搬出する場合を示す説明図であり、バケットが商品ラックの前方に停止した直後の状態を示す。
【図１６】図１５と同様の説明図であり、バケットが商品を受け取る状態を示す。
【図１７】図１５と同様の説明図であり、シュートトレイが搬送位置に位置する状態を示す。
【図１８】図１５と同様の説明図であり、商品取出口で商品を購入者に受け渡す状態を示す。
【図１９】デザートなどのカップ型の商品を搬出する場合を示す説明図であり、バケットが商品ラックの前方に停止した直後の状態を示す。
【図２０】図１９と同様の説明図であり、バケットが商品を受け取る状態を示す。
【図２１】図１９と同様の説明図であり、シュートトレイが搬送位置に位置する状態を示す。
【図２２】図１９と同様の説明図であり、商品取出口で商品を購入者に受け渡す状態を示す。
【図２３】複数の缶飲料を１パックとしたパックものの商品を搬出する場合を示す説明図であり、バケットが商品ラックの前方に停止した直後の状態を示す。
【図２４】図２３と同様の説明図であり、バケットが商品を受け取る状態を示す。
【図２５】図２３と同様の説明図であり、商品の受け取り後、遊動ギアが退避した状態を示す。
【図２６】図２３と同様の説明図であり、商品取出口で商品を購入者に受け渡す状態を示す。
【符号の説明】
１ 自動販売機
３ 商品搬出装置
５ 商品取出口
１３ 商品ラック
１３ａ 払い出し口
２１ 商品払い出し装置（商品払い出し手段）
２２ 商品搬送装置（商品搬送手段）
２４ 前ギア（払い出しギア）
３３ バケット
４１ 遊動ギア
４３ 三角ドラム（ドラム）
５７ ギア支持プレート（アーム）
５７ａ 回動支点（支点）
８１ 駆動モータ（駆動源）
Ｋ 離隔位置
Ｌ 係合位置
Ｓ 商品

Claims (6)

1. 水平に延びる商品ラックに収納された商品を、販売時に商品払い出し手段によって当該商品ラックの一端の払い出し口から外方に払い出し、払い出された商品を商品搬送手段によって受け取り商品取出口に搬送するための自動販売機の商品搬出装置であって、
   前記商品払い出し手段は、回転することにより商品を払い出すための払い出しギアを有し、
   支点を中心に回動自在のアームと、
   このアームに回転自在に支持されるとともに、前記アームの回動により、前記払い出しギアから離隔する離隔位置と、前記払い出しギアに係合する係合位置との間で回動可能な遊動ギアと、
   この遊動ギアを回転駆動する駆動源と、
   を備え、
   前記商品搬送手段は、前記払い出し口の外方で、かつ、これに対向した位置で、払い出された商品を受け取るように構成されており、
   商品の払い出しの際に、商品を下側から支持するとともに、前記遊動ギアを介して前記駆動源で前記払い出しギアが回転駆動されている間、当該駆動源により、当該商品を前記商品搬送手段側に移動させる方向に回転駆動されるドラムを、更に備えることを特徴とする自動販売機の商品搬出装置。
2. 前記払い出しギア、前記アームおよび前記遊動ギアは、前記遊動ギアが前記係合位置に位置するときに、前記支点および前記遊動ギアの回転中心を結ぶ直線と、前記払い出しギアおよび前記遊動ギアの回転中心同士を結ぶ直線とが鈍角を為すように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の自動販売機の商品搬出装置。
3. 前記ドラムは、商品の払い出し方向に対しほぼ直交する方向に水平に延び、前記払い出し方向に沿う断面が多角形であることを特徴とする請求項１または２に記載の自動販売機の商品搬出装置。
4. 前記多角形は、三角形であることを特徴とする請求項３に記載の自動販売機の商品搬出装置。
5. 前記ドラムは、その外周面が非滑性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の自動販売機の商品搬出装置。
6. 前記ドラムの回転速度は、商品を前記商品搬送手段側に移動させる速度が前記商品払い出し手段による商品の送り出し速度よりも速くなるように設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の自動販売機の商品搬出装置。

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