JP3674080B2 - 自動販売機の商品送出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主に、商品を略水平方向に搬送する搬送機構を上下左右に多段に並設した自動販売機の商品送出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動販売機の商品送出装置として、特公平６−１４３８７号公報に記載されたものが知られている。この商品送出装置は、一対のプーリ間に無端状の搬送ベルトを張架して、駆動モータ（駆動源）により商品を搬送方向に搬送する搬送機構を備えると共に、搬送ベルトの搬出端にストッパ部材を有している。このストッパ部材は、搬出端側のプーリの回転軸と同心的に配設された軸によって、プーリ廻りに回動自在に支持されていると共に、ストッパ部材の自重を考慮した強いバネにより、プーリの回転方向に対して逆方向に付勢されている。更に、この商品送出装置は、ストッパ部材の回動を規制するロック機構を有し、このロック機構の駆動源として電磁ソレノイドを利用している。そして、このストッパ部材により、待機時や商品ローディング時に、商品が搬送ベルトの搬出端から脱落するのを防止し、また商品販売時に、ロックを解除して商品の払い出しを許容するようにしている。
【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では、搬送ベルトの走行とロック機構の作動とを別個の駆動源により行っているので、製造コストが上がり、しかも搬送ベルトとロック機構との連動性を確保し難い問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、製造コストが安く、しかも搬送ベルトとロック機構とを確実に連動させることができる自動販売機の商品送出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の発明は、搬入端に配置した搬入側プーリと搬出端に配置した搬出側プーリとの間に張架された搬送ベルト上に載置収容した商品を、略水平方向に搬送する搬送機構を備えた自動販売機の商品送出装置において、搬出端に配置され、商品の搬出を阻止できるように開閉自在に構成されたシャッタと、シャッタの閉塞をロック及びロック解除可能なロック機構と、搬送機構に設けられ、正逆転可能な駆動モータと、駆動モータの正転を伝達して搬送ベルトを走行させると共に、逆転を伝達してロック機構を作動させる一方向動力伝達手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この場合、シャッタが、搬送ベルトの側方に位置して略鉛直方向に延びる支軸廻りに回動自在に構成されると共に、商品の搬送方向に対して逆方向に付勢されていることが、好ましい。
【０００７】
これらの場合、搬出側プーリの径に対して搬入側プーリの径を小さくすることが、好ましい。
【０００８】
【作用】
請求項１の自動販売機の商品送出装置によれば、ローディング作業を行う場合には、駆動モータを正転させて搬送ベルトを走行させながら搬送ベルト上に商品を順次載せ、商品を手前から奥へ順に送り込んでゆく。このとき、シャッタは、ロック機構により閉塞ロック状態にあり、商品は搬出を阻止され、搬送ベルトの搬出端から落下することはなく、順次整列される。同様に、待機時においても、商品は搬出を阻止され、搬送ベルトの搬出端から落下することはない。また、商品を払い出す（販売）場合には、駆動モータをいったん逆転させて、一方向動力伝達手段を介して、ロック状態にあるシャッタをロック解除し、シャッタを開放可能な状態にする。その後直ちに、駆動モータを正転させ、一方向動力伝達手段を介して、こんどは搬送ベルトを走行させる。これにより、搬送ベルト上の商品が移動を開始し、その最端部の商品がシャッタを押し開きながら移動して、搬出端から落下する。このように、一方向動力伝達手段を備えることにより、１個の駆動モータの正逆転により、搬送ベルトの走行とシャッタのロック機構の作動とを確実に行うことができる。
【０００９】
請求項２の自動販売機の商品送出装置によれば、シャッタが、搬送ベルトの側方に位置して略鉛直方向に延びる支軸廻りに回動自在に構成されると共に、商品の搬送方向に対して逆方向に付勢されていることにより、シャッタが横開き構造となり、シャッタの回転摩擦のみ考慮した、比較的弱い付勢力でも十分にシャッタを閉塞させることができる。従って、商品落下後におけるシャッタの戻り力の影響を受けやすい軽い商品にも適用が可能になる。なお、支軸を鉛直からわずかに傾けることにより、バネなどを用いることなく自身の自重で、シャッタを付勢するようにしてもよい。
【００１０】
請求項３の自動販売機の商品送出装置によれば、水平方向に延びる搬送機構を上下方向に多段状に並設した場合でも、各搬送機構における商品の投入スペースを大きく取ることができるので、ローディング作業が極めて容易になる。
【００１１】
【実施例】
以下、添付図面を参照して、本発明の自動販売機の商品送出装置の好適な実施例について詳細に説明する。図１は自動販売機を示す断面図である。同図に示すように、この自動販売機１は断熱構造の商品収容庫２を備えており、商品収容庫２内には、ブリックパックの商品３などを水平方向に搬送しながら奥側で払い出すための商品送出装置４が上下左右に多段に並設されている。また、商品収容庫２の最下位置には、商品送出装置４の奥側から払い出された商品３を、手前の開閉蓋５まで搬送するための搬送コンベア６が配置されている。
【００１２】
更に、商品収容庫２の奥側には、各商品送出装置４の搬出端から搬送コンベア６上へ商品３を受け渡すための搬送エレベータ７が配置されている。この搬送エレベータ７には、各商品送出装置４から払出された商品３をそれぞれ受け止めるための搬送プレート８が設けられている。従って、この搬送プレート８を利用することにより、任意の商品送出装置４から払出された商品３を、商品送出装置４の搬出端近傍で受け止め、商品３を変形させることがなく、確実に商品払出しを行うことができる。
【００１３】
また、自動販売機１は、下部に冷却装置１０を備えており、この冷却装置１０は、商品収容庫２内に配置された冷却ファン１１により商品３を冷却し、商品収容庫２外に配置された凝縮器ファン１２で、熱交換による排熱を行っている。また、図中符号Ｋは、商品収容庫２を開閉する断熱扉である。
【００１４】
図２及び図３に示すように、商品送出装置４は、上部が開放した断面コ字状のベース本体１３備え、このベース本体１３は、商品収容庫２の手前から奥側に向けて水平に延在されている（図１参照）。更に、ベース本体１３の底部には搬送機構１４が収容され、この搬送機構１４は、ベース本体１３の前端（搬入端）１５ａに位置する小径の搬入側プーリ１６と、ベース本体１３の後端（搬出端）１５ｂに位置する大径の搬出側プーリ１７と、搬入側プーリ１６と搬出側プーリ１７とに張架されると共にベース本体１３の両側壁１３ａ，１３ｂ間の幅と略同じ搬送幅を有する無端状の搬送ベルト１８と、この搬送ベルト１８を駆動させる正逆転可能な駆動モータ１９とで構成されている。
【００１５】
この場合、搬入側に小径の搬入側プーリ１６が、搬出側に大径の搬出側プーリ１７がそれぞれ配設されており、搬送ベルト１８は、上側走行面１８ａが水平に延び、下側走行面１８ｂが後下がりに傾斜している。これにより、図１に示すように、搬送ベルト１８がくさび状に掛け渡され、上下に隣接する各商品送出装置４の搬入端１５ｂに、広い商品投入スペースＡを形成することができ、ローディング作業の効率化を図ることができる。
【００１６】
図４及び図５に示すように、前述の正逆転可能な駆動モータ１９は、搬送ベルト１８の内側空間に位置すると共に、ベース本体１３の側壁１３ａに固定されている。そして、スペース効率を向上させるため、駆動モータ１９とギア機構部２０とから成るギアモータ２１もまた、搬送ベルト１８の内側空間に位置している。
【００１７】
また、ギアモータ２１の出力軸２２の一端には、一方向動力伝達手段の一部を構成する駆動プーリ２３が設けられている。この駆動プーリ２３は、出力軸２２の正転時にのみ力を伝達する第１の一方向クラッチ（第１のローラクラッチ）２４を内蔵して、出力軸２２の一端に固定されている。また、駆動プーリ２３と搬出側プーリ１７に固設された小径の中間プーリ２５とをベルト２６を介して連結させることにより、出力軸２２の正転時に、搬出側プーリ１７を正転させるようになっている。これにより、出力軸２２の正転により、搬送ベルト１８が商品搬出方向（矢印Ｂ方向）に走行する。
【００１８】
一方、上記ギアモータ２１の出力軸２２の他端には、一方向動力伝達手段の一部を構成するラッチカム２７が設けられている。このラッチカム２７は、出力軸２２の逆転時にのみ力を伝達する第２の一方向クラッチ（第２のローラクラッチ）２８を内蔵して、出力軸２２の他端に固定されている。ラッチカム２７は、カム本体２７ａと、カム本体２７ａの周面に形成した凸状のスイッチ作動突起２７ｂと、カム本体２７ａの端面に形成したカム面２７ｃとから構成されている。そして、カム本体２７ａの周面近傍には、駆動モータ停止用のスイッチ２９が設けられている。そして、このスイッチ２９とスイッチ作動突起２７ｂとの協働により、ラッチカム２７を一回転毎に停止させることができる。更に、このラッチカム２７のカム面２７ｃは、後述するように半回転毎にシャッタ３０のロック及びロック解除を可能にしている。
【００１９】
このシャッタ３０は、基部がスリーブ状に形成されたシャッタ本体３０ａと、シャッタ本体３０ａを回動自在に支持して鉛直方向に延びる支軸３１と、支軸の上部に巻回され、シャッタ本体３０ａを商品搬送方向Ｂに対して逆方向に付勢するバネ３２とを備えている。シャッタ本体３０ａは、基部で支軸３１に挿入するように取り付けられており、支軸３１はベース本体１３に枢着されている。このように構成されたシャッタ３０は、支軸３１を中心に横開き形式で開閉されると共に、バネ３２により閉塞する方向に付勢されている。
【００２０】
前述のシャッタ３０とラッチカム２７との間には、シャッタ３０のロック及びロック解除を行うためのロック機構３３が設けられている。このロック機構３３は、シャッタ３０の支軸３１からラッチカム２７側に離間して設けられた支軸３４を備えており、この支軸３４は、搬送ベルト１８の側方に位置すると共に、ベース本体１３に固定されている。また、支軸３４の上端にはプーリ３５が設けられており、このプーリ３５は、シャッタ３０の支軸３１に設けたプーリ３６に対してベルト３７で連結されている。更に、支軸３４の中間には、ラッチカム２７に対峙する位置に円形のラッチ本体３８が固定されている。これにより、シャッタ３０の支軸３１の回動に追従して、ラッチ本体３８が回動するようになっている。
【００２１】
また、ラッチ本体３８とラッチカム２７との間に架け渡すように、アーム状の作動杆４０が設けられており、この作動杆４０は、この中間部を支軸４１により揺動自在に支持されている。この支軸４１の上端は、搬送ベルト１８の内側空間に位置する中間ベース４２に枢着され、この中間ベース４２はベース本体１３の両側壁１３ａ，１３ｂ間に固定されている。なお、この中間ベース４２は、上側走行面１８ａの近傍位置で、搬送ベルト１８に沿って設けられており、これにより、商品３の荷重を支持することができ、しかも搬送ベルト１８の撓みを防止することができる。
【００２２】
また、作動杆４０の先端は、巻バネ４３によりラッチ本体３８側に付勢されている。そして、図６に示すように、作動杆４０の先端には爪部４５が形成され、この爪部４５は、ラッチ本体３８の周面に形成した切欠き状の係止部４４に係合して、ラッチ本体３８の回り止めとなっている。
【００２３】
更に、ラッチ本体３８の下面には略扇状のラッチガイド片４６が摺動自在に配置され、このラッチガイド片４６には長穴４７が形成されている。この長穴４７は、係止部４４近傍に立設したピン４８に装着されている。また、ラッチガイド片４６は、バネ４９により係止部４４側に向かって付勢されている。従って、爪部４５を係止部４４から外すことにより、ラッチガイド片４６の先端が、係止部４４の位置から外方へ突出する。その結果、爪部４５がラッチガイド片４６の外周面に当接することになり、ラッチ本体３８を矢印Ｃの方向（シャッタ３０の開放方向）に自由に回動することができる状態になる。なお、作動杆４０は、上下に位置するラッチ本体３８とラッチガイド片４６とを十分にカバーできる厚みを有している。
【００２４】
一方、図７に示すように、ラッチ本体３８の支軸３４の下端部には、上下一対の第１及び第２スイッチカム５０，５１が固定され、ラッチ本体３８と共に回動するようになっている。また、第１及び第２スイッチカム５０，５１は、第１及び第２スイッチ５２，５３のオン・オフを行っている。この場合、第１スイッチ５２は、第１スイッチカム５０との協働により、シャッタ３０の開放による商品３の払い出しを検知する。また、第２スイッチ５３は、第２スイッチカム５１との協働により、商品落下後にバネ力により押し戻されたシャッタ３０の商品無し位置と、商品停止位置とをオン・オフで検知する。
【００２５】
次に、前述した構成に基づいて、商品送出装置４の動作について説明する。商品３を搬送ベルト１８上にローディングする場合、断熱扉Ｋを開けた後、駆動モータ１９を正転させ、搬送ベルト１８の上側走行面１８ａを商品搬出方向Ｂに走行させる。その後、搬出ベルト１８上に順次、商品３を乗せながら、商品３を手前から奥へと送り込んで行くが、ロックされたシャッタ３０により、商品３は搬出端でその移動を阻止され、搬出側に落下することはない。そして、搬送ベルト１８が商品３で満杯になった時点で、駆動モータ１９を停止させる。この搬送ベルト１８の作動中、ラッチカム２７は、一方向クラッチ２８により空転し続ける。なお、搬送ベルト１８を走行させることなく、商品を搬送ベルト１８の上を滑らせるようにして順次送り込み、満杯にするようにしてもよい。
【００２６】
次に、商品３を払い出す場合、販売指令信号により、先ず駆動モータ１９を逆転させて、ラッチカム２７を回転させる。その結果、図８に示すように、スイッチ２９が一旦オフ状態になると同時に、カム面２７ｃにより作動杆４０の末端を押し上げて、ラッチ本体３８の係止部４４から爪部４５を外す。この時、ラッチガイド片４６の先端が、バネ４９の付勢力により係止部４４の位置から外方へ突き出す。
【００２７】
そして、図９に示すように、ラッチカム２７が一回転することにより、スイッチ作動突起２７ｂによりスイッチ２９がオンされ、駆動モータ１９が停止されると同時に、作動杆４０の末端の規制が解除される。その結果、ラッチガイド片４６の外周面と爪部４５とが係合することになり、シャッタ３０のロック解除が維持されて、ラッチ本体３８を矢印Ｃの方向（シャッタ３０の開放方向）に自由に回動させ得る状態になる。
【００２８】
その後、駆動モータ１９を正転させ、図１０に示すように、駆動プーリ２３を矢印Ｄ方向に回転させて、商品３を矢印Ｂ方向に搬送する。その結果、図１０及び図１１に示すように、商品３はシャッタ３０は押し開くように前進し、やがて搬送ベルト１８の搬出端１５ｂから落下する。そして、図１２に示すように、シャッタ３０の略９０°の回動に追従して、ラッチ本体３８の支軸３４も回動するが、作動杆４０の爪部４５は、ラッチ本体３８の周面を摺動し続けるので、ロック解除の状態が維持される。この時、図１３に示すように、支軸３４の回動により、第１スイッチカム５０も略９０°回動して、第１スイッチ５２をオフにし、シャッタ３０の開放による商品３の払い出しを検知する。
【００２９】
次に、商品払出し後、図１４及び図１５に示すように、バネ３２の復元力によりシャッタ３０が、搬送ベルト１８上に所定量だけ入り込む次販商品の位置まで戻される。そして、シャッタ３０の支軸３１の逆転により、ラッチ本体３８の支軸３４も矢印Ｅ方向に逆転する。その結果、図１６に示すように、作動杆４０の爪部４５の位置がラッチガイド片４６の先端を越えるので、バネ４３の付勢力により作動杆４０はロック位置に復帰する。この時、図１７に示すように、支軸３４の逆転により、第２スイッチカム５１も逆転して、第２スイッチ５３をオフにし、シャッタ３０の商品無し位置（商品搬出方向Ｂに対して鋭角な閉じ位置）を検出する。
【００３０】
その後、搬送ベルト１８の駆動が更に続いているので、最前列の商品３Ａによりシャッタ３０を商品搬出方向Ｂに押し続ける。そして、図１６に示したラッチガイド片４６の先端と爪部４５との係合を維持しつつ、爪部４５でラッチガイド片４６を後退させてゆき、最終的に、図６に示すように、作動杆４０の爪部４５とラッチ本体３８の係止部４４とが係合して、シャッタ３０を商品停止位置（商品搬出方向Ｂに垂直な位置、図４参照）に停止させる。この時、図１８に示すように、支軸３４の回動により、第２スイッチカム５１も回動して、第２スイッチ５３をオンにし、シャッタ３０の商品停止位置を検知して、駆動モータ１９を停止させる。
【００３１】
なお、搬出ベルト１８の駆動により商品払出し動作が続いているにも拘わらず、シャッタ３０が商品停止位置に復帰せず、第２スイッチ５３がオンされない場合には、搬出ベルト１８の半周分に相当するタイマーの作動により、商品３の売り切れと判断して、駆動モータ１９を自動的に停止させる。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明の自動販売機の商品送出装置によれば、正逆転可能な駆動モータにより、搬送ベルトを駆動させると共にシャッタのロック機構を作動させているので、製造コストが安く、しかも搬送ベルトとロック機構とを確実に連動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の商品送出装置を適用させた自動販売機の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の商品送出装置を示す平面図である。
【図３】本発明の商品送出装置を示す側面図である。
【図４】本発明の商品送出装置の要部を示す部分拡大平面図である。
【図５】本発明の商品送出装置の要部を示す部分拡大側面図である。
【図６】ラッチ本体と作動杆とを係合させたロック状態を示す図である。
【図７】第１及び第２スイッチカムと第１及び第２スイッチとの係合状態を示す図である。
【図８】ラッチ本体に対して作動杆が外れたロック解除状態を示す図である。
【図９】ラッチガイド片に作動杆の爪部が係合したロック解除状態を示す図である。
【図１０】商品がシャッタを押し開いた状態を示す側面図である。
【図１１】商品がシャッタを押し開いた状態を示す平面図である。
【図１２】ラッチ本体の周面に作動杆の爪部が係合したロック解除状態を示す図である。
【図１３】第１スイッチカムにより第１スイッチをオフ状態にした図である。
【図１４】商品払い出し後にシャッタが商品無し位置まで揺り戻された状態を示す平面図である。
【図１５】商品払い出し後にシャッタが商品無し位置まで揺り戻された状態を示す側面図である。
【図１６】ラッチ本体と作動杆とを係合させたロック状態を示す図である。
【図１７】シャッタの商品無し位置を検出するために、第２スイッチカムにより第２スイッチをオフ状態にした図である。
【図１８】シャッタの商品停止位置を検出するために、第２スイッチカムにより第２スイッチをオン状態にした図である。
【符号の説明】
Ｂ 商品搬出方向
１ 自動販売機
３ 商品
４ 商品送出装置
１４ 搬送機構
１５ａ 搬入端
１５ｂ 搬出端
１６ 搬入側プーリ
１７ 搬出側プーリ
１８ 搬送ベルト
２４ 第１の一方向クラッチ
２７ ラッチカム
２８ 第２の一方向クラッチ
３０ シャッタ
３３ ロック機構

Claims (3)

1. 搬入端に配置した搬入側プーリと搬出端に配置した搬出側プーリとの間に張架された搬送ベルト上に載置収容した商品を、略水平方向に搬送する搬送機構を備えた自動販売機の商品送出装置において、
   前記搬出端に配置され、商品の搬出を阻止できるように開閉自在に構成されたシャッタと、
   当該シャッタの閉塞をロック及びロック解除可能なロック機構と、
   前記搬送機構に設けられ、正逆転可能な駆動モータと、
   前記駆動モータの正転を伝達して前記搬送ベルトを走行させると共に、逆転を伝達して前記ロック機構を作動させる一方向動力伝達手段とを備えたことを特徴とする自動販売機の商品送出装置。
2. 前記シャッタは、前記搬送ベルトの側方に位置して略鉛直方向に延びる支軸廻りに回動自在に構成されると共に、商品の搬送方向に対して逆方向に付勢されていることを特徴とする請求項１記載の自動販売機の商品送出装置。
3. 前記搬出側プーリの径に対して、前記搬入側プーリの径を小さくした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送出装置。

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