JP4977994B2 - 自動販売機の粉末原料の供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、カップ式飲料を販売する自動販売機の粉末原料の供給装置に関し、特に、微量の粉末原料を供給する自動販売機の粉末原料の供給装置に関する。

従来のこの種の粉末原料の供給装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。図４に示すように、この供給装置５１は、粉末原料（図示せず）を収容する容器５２と、容器５２の前面下端部に、前方に突出するように形成された円筒状の吐出部５３と、この吐出部５３に着脱自在に嵌め込まれた円筒状のアダプタ５４と、容器５２内の底部に設けられ、粉末原料を吐出部５３側に搬送するための回転自在のオーガスクリュー５５と、このオーガスクリュー５５を回転させるためのモータ５６を備えている。

オーガスクリュー５５は、前後方向に延びる回転軸５７と、その外周面の全体に、所定のピッチで連続的に設けられた螺旋状のオーガ５８で構成されている。このオーガ５８は、回転軸５７の後部に設けられた第１オーガ部５８ａと、この第１オーガ部５８ａに連続し、回転軸５７の前部に設けられた第２オーガ部５８ｂで構成されている。第１オーガ部５８ａの径は、第２オーガ部５８ｂよりも大きい。オーガスクリュー５５の前端部はアダプタ５４に挿入されており、第２オーガ部５８ｂがアダプタ５４の内周面に隙間なく嵌合している。また、容器５２内には、第１オーガ部５８ａに噛み合う第１歯車５９と、この第１歯車５９に噛み合う第２歯車６０が配置されている。

この供給装置５１では、購入者によって飲料が選択されると、販売信号に基づいてモータ５６が駆動され、これに伴い、オーガスクリュー５５が所定の角度、回転する。このオーガスクリュー５５の回転によって、オーガスクリュー５５の後部では、第１オーガ部５８ａによって粉末原料が前方に搬送され、一方、オーガスクリュー５５の前部では、第２オーガ部５８ｂによって、第１オーガ部５８ａよりも少ない所定量の粉末原料が、前方に搬送されるとともに、アダプタ５４とオーガスクリュー５５の前端部との間に形成された隙間を介して、吐出部５３から飲料用のカップ（図示せず）に供給される。このように、より多量の粉末原料を供給するための容器５２の吐出部５３に、吐出部５３よりも小さな内径を有するアダプタ５４を取り付けることによって、オーガスクリュー５５の同じ回転角度によって、微量の所定量の粉末原料を供給することができる。また、オーガスクリュー５５の回転に伴い、第１歯車５９および第２歯車６０が回転することによって、容器５２内の粉末原料が攪拌される。

この供給装置１のオーガスクリュー５５では、吐出部５３から遠い第１オーガ部５８ａによる粉末原料の搬送量が、吐出部５３に近い第２オーガ部５８ｂによる粉末原料の搬送量よりも大きい。このため、第１オーガ部５８ａとの境界付近の第２オーガ部５８ｂにおいて、粉末原料が圧縮される。その結果、飲料の販売回数が進むにつれて、粉末原料の密度が次第に増大することによって、粉末原料の供給量が所定量よりも多くなり、粉末原料を精度良く供給することができなくなる。また、粉末原料の密度の増大に伴って、モータ５６の負荷が増大するとともに、それが極端な場合には、モータ５６でオーガスクリュー５５を駆動できなくなり、粉末原料の供給が不可能になってしまう。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、容器内における粉末原料の圧縮を防止し、それにより、微量の粉末原料を安定して精度良く供給することができる自動販売機の粉末原料の供給装置を提供することを目的とする。

特開２０００−９９８２１号公報

この目的を達成するため、請求項１に係る発明は、粉末原料を所定量ずつ供給する自動販売機の粉末原料の供給装置であって、吐出部を有し、粉末原料を収容する容器と、容器内に設けられ、水平に延びる回転軸と、その外周面上に、回転軸の長さ方向に沿って一体に設けられた螺旋状のオーガと、を有し、一端部が吐出部に挿入された回転自在のオーガスクリューと、粉末原料の供給時に、オーガスクリューを所定の角度、回転させる駆動機構と、を備え、吐出部は、前方に開口する吐出口を有するとともに、前後方向に延びる円筒状に形成されており、オーガは、オーガスクリューの吐出部から遠い部分に設けられ、オーガスクリューの回転に伴い、所定量よりも大きな量の粉末原料を吐出部側に搬送する第１オーガ部と、オーガスクリューの一端部に、吐出部の長さ方向の全体にわたって延びるとともに吐出部の内周面に隙間なく嵌合した状態で設けられ、オーガスクリューの回転に伴い、所定量の粉末原料を、吐出口側に搬送するとともに、吐出口を介して吐出し、供給する第２オーガ部と、容器内の吐出部の後ろ側でかつ吐出部の内部よりも径方向に大きいスペースにおいて、第１オーガ部と第２オーガ部の間に配置され、第１オーガ部および第２オーガ部がいずれも設けられていない切欠部と、を有していることを特徴とする。

この自動販売機の粉末原料の供給装置によれば、容器に収容された粉末原料の供給時に、駆動機構による駆動によってオーガスクリューが所定の角度、回転する。この回転に伴い、オーガスクリューの吐出部から遠い部分では、第１オーガ部によって、所定量よりも大きな量の粉末原料が吐出部側に押し出され、搬送される。一方、オーガスクリューの吐出部に挿入された部分では、第２オーガ部によって、所定量の粉末原料が、吐出口側に押し出され、搬送されるとともに、オーガスクリューの一端部と吐出部との間に形成された隙間を介して、吐出口から吐出され、供給される。

本発明では、容器内の吐出部の後ろ側でかつ吐出部の内部よりも径方向に大きいスペースにおいて、オーガスクリューの第１オーガ部と第２オーガ部との間に切欠部が設けられていて、この切欠部では、粉末原料の強制的な押し出し作用が行われないので、第１オーガ部から搬送された粉末原料の一部をオーガスクリューの径方向に逃がすことができる。その結果、切欠部付近での粉末原料の圧縮を防止でき、飲料の販売回数が進んだ場合でも、粉末原料の密度が増大するのを防止できるので、粉末原料の供給量を一定に保つことができ、微量の粉末原料を安定して精度良く供給することができる。

また、粉末原料の密度の増大を防止することによって、駆動機構の負荷の増大を防止できるとともに、オーガスクリューを安定して良好に駆動することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動販売機の粉末原料の供給装置において、吐出部に着脱自在に嵌め込まれ、オーガスクリューの一端部が挿入される筒状のアダプタをさらに備えていることを特徴とする。

この構成によれば、容器の吐出部にアダプタを取り付けるだけで、より少ない所望の量の粉末原料を供給することができる。このように、既存の容器をそのまま使用することができ、それにより、製造コストを削減することができる。

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。図１および図２は、本発明を適用した、カップ式飲料を販売する自動販売機の粉末原料の供給装置を示している。両図に示すように、この供給装置１は、粉末原料（図示せず）を収容する容器２と、容器２内に設けられ、粉末原料を搬送するための回転自在のオーガスクリュー３と、オーガスクリュー３を回転させるためのモータ４（駆動機構）などを備えている。

容器２は、原料搬送部２ａと、原料搬送部２ａの上側にフック２ｃ，２ｃを介して着脱自在に取り付けられ、上下方向に延びる本体部２ｂで構成されており、全体として、上下方向に長く、左右方向（図１（ａ）の左右方向）の幅が狭い箱状に形成されている。本体部２ｂの上面は、前下がりに傾斜しており、蓋５で覆われている。この蓋５は、後端部において、軸５ａを介して本体部２ｂに回動自在に取り付けられており、蓋５を開いた状態で、粉末原料が容器２に投入される。図２に示すように、原料搬送部２ａの前面は、後ろ下がりに傾斜しており、上端部よりも後ろ側に位置する前面の下端部に、前方に突出する円筒状の吐出部６が設けられている。この吐出部６には、アダプタ７が着脱自在に取り付けられている。

アダプタ７は、前後方向に延びる円筒状の本体部７ａと、本体部７ａの上部の後端部に設けられた突起７ｂと、本体部７ａの下部の後端部から後方に延びる延出部７ｃで構成されている。このアダプタ７は、その本体部７ａが吐出部６にぴったり嵌め込まれた状態で、吐出部６に着脱自在に取り付けられている。突起７ｂは、本体部７ａを吐出部６に嵌め込んだ際に、吐出部６の上部の後端部に係合し、アダプタ７を前後方向に位置決めする役割を果たす。また、吐出部６の前面とアダプタ７の前面が面一になっている。さらに、吐出部６の先端部には、吐出された粉末原料を下方に導くための屈曲した管８が取り付けられている（図１参照）。

オーガスクリュー３は、原料搬送部２ａ内の底部に設けられており、前後方向に水平に延びる回転軸１１と、その外周面上に、回転軸１１の長さ方向に沿って一体に設けられた螺旋状のオーガ１２で構成されている。オーガ１２は、オーガスクリュー３の中央部から後部にわたって設けられた第１オーガ部１２ａと、オーガスクリュー３の前部に設けられた第２オーガ部１２ｂを有している。第１オーガ部１２ａのピッチは、第２オーガ部１２ｂと同じで、径は、第２オーガ部１２ｂよりも大きい。また、第１オーガ部１２ａと第２オーガ部１２ｂの間には、切欠部１３が設けられている。具体的には、この切欠部１３では、回転軸１１の外周面に、第１および第２オーガ部１２ａ，１２ｂがいずれも設けられておらず、両オーガ部１２ａ，１２ｂが、約３６０度分、切り欠かれている。

オーガスクリュー３の前端部は、アダプタ７に挿入されており、第２オーガ部１２ｂが、アダプタ７の本体部７ａの内周面に隙間なく嵌合するとともに、延出部７ｃに接している。さらに、第１オーガ部１２ａの前端部は、アダプタ７の延出部７ｃのすぐ後ろ側に位置しており、また、オーガスクリュー３の前面とアダプタ７の前面は面一になっている。

モータ４は、容器２の下端部の後方に配置され、オーガスクリュー３の後端部に軸４ａを介して連結されており、販売時に、制御部（図示せず）からの販売信号によって、所定の方向に所定の角度、回転する。

オーガスクリュー３の第１オーガ部１２ａの上方には、第１歯車１４が設けられている。この第１歯車１４は、軸１４ａを介して、原料搬送部２ａに回転自在に取り付けられるとともに、第１オーガ部１２ａに噛み合っている。第１歯車１４の斜め上方前側には、第２歯車１５が設けられている。この第２歯車１５は、軸１５ａを介して、原料搬送部２ａに回転自在に取り付けられるとともに、第１歯車１４に噛み合っている。

以上の構成の供給装置１では、購入者によって飲料が選択されると、制御部からの販売信号によりモータ４が駆動されることによって、オーガスクリュー３が所定の方向に所定の角度、回転する。この回転に伴い、オーガスクリュー３の後部では、第１オーガ部１２ａによって、供給すべき所定量（例えば１〜２ｇ）よりも大きな量の粉末原料が前方に押し出され、搬送される。一方、オーガスクリュー３の前部では、第２オーガ部１２ｂによって、所定量の粉末原料が前方に押し出され、搬送される。この所定量の粉末原料は、オーガスクリュー３の前端部とアダプタ７の本体部７ａとの間に形成された隙間を介して、吐出部６から管８を介して吐出され、カップ（図示せず）に供給される。また、オーガスクリュー３の回転に伴い、これと順に噛み合う第１歯車１４および第２歯車１５が回転することによって、容器２内の粉末原料が攪拌される。

本実施形態によれば、オーガスクリュー３の第１オーガ部１２ａと第２オーガ部１２ｂとの間に切欠部１３が設けられていて、この切欠部１３では、粉末原料の強制的な押し出し作用が行われないので、第１オーガ部１２ａから搬送された粉末原料の一部をオーガスクリュー３の径方向（主として上方）に逃がすことができる。その結果、切欠部１３付近での粉末原料の圧縮を防止でき、飲料の販売回数が進んだ場合でも、粉末原料の密度が増大するのを防止できるので、粉末原料の供給量を一定に保つことができ、微量の粉末原料を安定して精度良く供給することができる。また、粉末原料の密度の増大を防止することによって、モータ４の負荷の増大を防止できるとともに、オーガスクリュー３を安定して良好に駆動することができる。

図３は、粉末原料の供給回数と１回あたりの供給量との関係を、実施形態の供給装置１と従来の供給装置について示している。この従来の供給装置は、オーガスクリューの第１オーガ部と第２オーガ部が互いに連続した、前述したタイプのものである。同図から明らかなように、従来の装置では、飲料の販売回数が進むにつれて、粉末原料の供給量が次第に増大している。これは、前述したように、第１オーガ部との境界付近の第２オーガ部で粉末原料が圧縮され、その密度が増大するためである。これに対して、実施形態の供給装置１では、飲料の販売回数が進んだ場合でも、粉末原料の供給量は増大せず、ほぼ一定に保たれている。すなわち、オーガスクリュー３の第１オーガ部１２ａと第２オーガ部１２ｂとの間に切欠部１３を設けたことにより、前述した効果が得られることが確認された。

また、容器２の吐出部６に、アダプタ７を取り付けるだけで、より少ない所定量の粉末原料を供給することができる。したがって、既存の容器２を使用することができ、それにより、製造コストを削減することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、より多量の粉末原料を供給するための吐出部６を有する既存の容器２にアダプタ７を取り付けることにより、より少ない微量の粉末原料を供給するようにしているが、アダプタ７を用いずに、アダプタ７と同じ内径の吐出部を有する容器を用いてもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本発明の供給装置の（ａ）正面図および（ｂ）側面図である。 供給装置の要部を示す側断面図である。 粉末原料の供給回数と１回あたりの供給量との関係を、実施形態の供給装置と従来の供給装置について示すグラフである。 従来の供給装置を示す側断面図である。

符号の説明

１ 供給装置
２ 容器
３ オーガスクリュー
４ モータ（駆動機構）
６ 吐出部
７ アダプタ
１１ 回転軸
１２ オーガ
１２ａ 第１オーガ部
１２ｂ 第２オーガ部
１３ 切欠部

Claims (2)

1. 粉末原料を所定量ずつ供給する自動販売機の粉末原料の供給装置であって、
   吐出部を有し、前記粉末原料を収容する容器と、
   当該容器内に設けられ、水平に延びる回転軸と、その外周面上に、前記回転軸の長さ方向に沿って一体に設けられた螺旋状のオーガと、を有し、一端部が前記吐出部に挿入された回転自在のオーガスクリューと、
   前記粉末原料の供給時に、前記オーガスクリューを所定の角度、回転させる駆動機構と、を備え、
   前記吐出部は、前方に開口する吐出口を有するとともに、前後方向に延びる円筒状に形成されており、
   前記オーガは、
   前記オーガスクリューの前記吐出部から遠い部分に設けられ、前記オーガスクリューの回転に伴い、前記所定量よりも大きな量の粉末原料を前記吐出部側に搬送する第１オーガ部と、
   前記オーガスクリューの前記一端部に、前記吐出部の長さ方向の全体にわたって延びるとともに当該吐出部の内周面に隙間なく嵌合した状態で設けられ、前記オーガスクリューの回転に伴い、前記所定量の粉末原料を、前記吐出口側に搬送するとともに、前記吐出口を介して吐出し、供給する第２オーガ部と、
   前記容器内の前記吐出部の後ろ側でかつ当該吐出部の内部よりも径方向に大きいスペースにおいて、前記第１オーガ部と前記第２オーガ部の間に配置され、前記第１オーガ部および第２オーガ部がいずれも設けられていない切欠部と、
   を有していることを特徴とする自動販売機の粉末原料の供給装置。
2. 前記吐出部に着脱自在に嵌め込まれ、前記オーガスクリューの一端部が挿入される筒状のアダプタをさらに備え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粉末原料の供給装置。
   

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