JP5225861B6 - 飲料販売機用のカップコンベア兼カップホルダ装置 - Google Patents

Description

本発明は、飲料販売機用のカップコンベア兼カップホルダ装置に係り、特に、水、氷および飲料ごとに、それぞれ異なる大きさのカップを送給・保持することができる装置に関する。

以下、本明細書においては、「飲料」とは、コーヒー、水、氷、酒類等を指すものとする。

特許文献１は、積み重ねたカップの山（カップスタック）から１個のカップを取り出して、これを飲料充填ユニットに配置し、さらにこのカップを最終的にユーザが取り出しうる位置まで案内する自動化装置を備えた飲料販売機を開示している。自動化装置は、水平面内で自動的に回転しうるアーム（端部がフォーク状になっている）を備えている。截頭逆円錐形のカップは、カップスタックから落下させたときに、フォークの２つの先端の間で位置決めされ、かつ支持される。

特許文献２は、水平面内で移動しうるアームをもつカップコンベヤ装置を備えた飲料販売機を開示している。アームは、カップを受け取って保持しうるフォーク状の端部を有する。アームは、垂直に積み上げられたカップスタックからカップを受取り、まず、飲料充填ユニットへ送る。ついで、このカップを、販売員またはユーザが取り出しうる位置まで案内するようになっている。

特許文献３は、種々の大きさのカップ落下用チューブからカップを回収し、飲料の注入位置まで案内する自動カップコンベヤを備える飲料販売機を開示している。この文献の図５にあるように、自動カップコンベヤには、ウォームねじを介してレールに沿って移動しうるカップホルダが設けられている。カップホルダは、カップを支持しうるように配置された、軸方向の断面がＬ字形の２つの壁体からなっている。これら２つの壁体は、それぞれ、シャフトに枢着され、カップを落下させるべきときには、回動することによって、カップホルダを開放する。

他にも、特許文献４〜６に開示されているように、カップ落下用チューブから取り出したカップを位置決めするための回転ラックを備えた円形コンベヤが知られている。

しかし、公知の飲料販売機やこれに設置されるカップコンベヤには、いくつか欠点がある。すなわち、カップコンベヤとカップホルダを自動で動くようにしたものは、構成が複雑で、組立てと操作が難しい上に、高価である。また、移動に関して、厳密な調整が要求される。さらに、種々のコンベヤ部品の移動を制御するために、モータ、スイッチ、行程制御装置、電子制御部品（フォトセル）等も必要である。

飲料販売機において、カップの底部を下に着けて立たせないのには、いくつか理由がある。その１つの理由は、落下したカップは、水平な面に衝突すると、跳ねやすく、正確な位置決めが困難なことである。これは、カップコンベヤが、カップを飲料注入ノズルの下に位置させるようになっているときには、重大な問題である。すなわち、カップが転倒すると、ノズルは、飲料をカップに充填できず、放出された飲料は無駄になる。したがって、飲料注入サイクルが役に立たなくなる。さらに、ノズルから放出されたものの、カップの転倒のために、カップに注入されなかった飲料は、販売機の中で撒き散らされ、販売機、特に飲料の注入領域を汚すことになる。

飲料の注入領域の汚れは、カップが、垂直下方の載置位置に正確に落下した場合にも生ずる。カップが載置される平面は、ノズルから放出された飲料がカップから飛散したり、ノズルから飲料が漏出したりするために、汚れやすい。この場合には、カップの底部が飲料で汚れることになる。したがって、ユーザは、カップを手に取るときに手が汚れるという意味において、悪い影響を受ける。

もう１つの欠点は、カップの大きさ、および１つまたは複数の飲料注入ノズルによってカップに飲料を充填することに関連している。截頭逆円錐形で種々の径と高さをもつカップが供給される場合、販売機の内部における飲料注入ノズルの位置は、カップが置かれている平面からの距離によって決まる。換言すれば、販売機の内部において、背の高いカップでもノズルの下方に位置しうるよう、ノズルは、上述の平面から十分な高さを保って配置しなければならないという制約がある。すなわち、カップが載置される平面は、飲料充填ユニットとカップコンベヤを設計する際の参照面となる。一方で、大きさの異なる複数の種類のカップを、その高さに拘らず、適切に配置しうるカップコンベヤとカップホルダに対する要求は高い。
米国特許出願公開第４７３８２９０号明細書 米国特許出願公開第５７２７６０９号明細書 米国特許出願公開第５０７４３４１号明細書 フランス国特許出願公開第２６２９０４７号明細書 国際公開第２６２９０４７号パンフレット 特開平３−１０３２０８号公報

本発明は、公知の飲料販売機にみられる上記の欠点を、簡単かつ効果的に解消することができ、同時に製造と組立てを容易にかつ低コストで実現しうるカップコンベア兼カップホルダ装置を提供することを目的としている。

本発明のもう１つの目的は、カップが、カップスタックを収容しているチューブから落下する際に転倒するのを防止し、かつ飲料の注入位置において、カップを飲料注入ノズルの下方に適切に配置しうる、飲料販売機用のカップコンベア兼カップホルダ装置を提供することである。

また、本発明は、販売機内部でカップが落下していく先にある水平な面（またはベース）の位置に拘らず、飲料の注入時には、種々の大きさのカップを飲料注入ノズルの下方に適切に配置しうる、飲料販売機（特にコーヒーの自動販売機）用のカップコンベア兼カップホルダ装置を提供することも目的とする。

さらに、本発明は、種々の大きさのカップを収容しうる複数の大きさのカップ受け器を備える複数の飲料注入領域を有し、かつ各カップの上縁と販売機の飲料注入口との間の距離が最小となるような飲料販売機用のカップコンベア兼カップホルダ装置を提供することも目的とする。

上記の目的を含む本発明の目的は、飲料の充填とユーザによるアクセスのために落下する、複数の大きさのカップを受け止める本体を有する、飲料販売機用のカップコンベア兼カップホルダ装置であって、前記カップがさらに下方へ移動して、カップの底部が飲料販売機の基底部に接触することがないよう、前記本体の内面には、各カップをそれぞれ径の異なる位置で空中に保持するために、少なくとも２つの内側段部が、カップの落下方向において、互いに異なる高さに設けられていることを特徴とするカップコンベア兼カップホルダ装置により達成される。

カップは、その外面、好ましくは上縁部において、内側段部に当接する。詳しく言うと、截頭逆円錐形で、横方向に延出する上縁部を有するカップは、本発明に係るカップコンベア兼カップホルダ装置の内側段部に当接するようになっている。すなわち、カップは、上縁部において、内側段部に当接する。換言すれば、装置本体の内部に落下するカップの上縁部は、カップの上縁部の径に一致するよう、本体内部において正確に調整された高さに設けられた、対応する内側段部に当接する。したがって、上記のように、カップは、その外面、好ましくは上縁部において、内側段部に当接することは理解しうると思う。

複数の内側段部は、カップの落下方向において、互いに離間している。すなわち、複数の内側段部は、それぞれ、装置本体の異なる高さの位置に設けられる。第１のカップは、第１の径の部分において、第１の内側段部により、所定の位置に保持される。第１のカップよりも大きい第２のカップは、第２の径の部分において、第２の内側段部により、所定の位置に保持される。第１の内側段部は、第２の内側段部よりも低い位置に設けられる。第１の内側段部は、第１の径の部分において、第２のカップを保持することもできる。

本発明に係るカップコンベア兼カップホルダ装置により定位置に保持される各カップは、その底部が飲料販売機のどの面にも接触しない状態で、ノズルから供給される飲料が充填され、かつユーザが取り出しうるよう、垂直な姿勢で、空中に保持される。換言すれば、カップが垂直に保持されるのは、飲料販売機の水平な面に載置するからではなく、カップを、水平な面から浮かせた状態で保持するからである。このようなカップの保持態様は、カップの底部が販売機の水平な面またはベースに触れることのないよう、この水平な面またはベースから十分な高さを保って、装置本体の内部に、カップの上縁部と当接しうる複数の支持部材（内側段部）を設けることによって実現される。

カップは、上記のように、飲料販売機の底部に載置されることなく、飲料の充填およびユーザによるアクセスのために、所望の位置に保持される。したがって、カップ落下チューブから落下したカップが、横転する事態は避けられる。すなわち、カップは、落下の途中で横向きとなって引っ掛かったり、落下の後にひっくり返ったりするおそれがなく、適切に案内され、カップコンベヤ兼カップホルダ装置の漏斗形状をした内部に保持される。

本発明に係るカップコンベヤ兼カップホルダ装置によれば、複数の大きさのカップを、飲料販売機内部において、適当な箇所、例えば、１つまたは複数のノズル（１つまたは複数の飲料注入領域に位置する）を介して行なわれる飲料の注入に適した位置、またはユーザがカップにアクセスするのに適した位置に保持することができる。この技術的効果は、カップの大きさの種類の数に対応する数の内側段部を設けることによって実現される。各内側段部は、装置本体の内面において、それぞれの高さに設けられる。小型のカップ、すなわち口径が他のカップよりも小さいカップは、装置本体の内面において、カップの落下方向に沿って低い位置に設けられる内側段部により、重力に抗して保持される。他方、大型のカップ、すなわち口径が他のカップよりも大きいカップは、装置本体の内面において、カップの落下方向に沿って高い位置に設けられる内側段部により、重力に抗して保持される。

各内側段部は、本体の内面を狭めることによって形成するのが好ましい。この場合、内側段部は、本体の内面と一体に形成したり、別体の部品によって形成したりすることができる。この外、内側段部は、本体内面から中心部へ向かって突出する１つまたは相対向する複数の突起によって形成することもできる。

カップが飲料（コーヒー、ココア、ミルク、紅茶、水、コーラ、氷等）で満たされると、カップは、例えばユーザによって、カップコンベア兼カップホルダ装置から取り上げられる。装置本体の正面には、カップの上縁部を内側段部の上面に沿ってスライドさせて、カップを引き出しうるよう、最も高い内側段部の位置から下方に延びる切欠き部が設けられている。切欠き部の幅は、内側段部が設けられている位置の本体の直径よりも小さい。ユーザは、カップコンベア兼カップホルダ装置に保持されているカップを、内側段部に沿って滑らせ、切欠き部を介して取り出すことができれば、十分だからである。

装置本体内面の径方向の断面は、円形であるのが好ましい。また、内側段部は、この円形の周縁に沿って周方向に延びているのが好ましい。

本発明の他の実施形態によれば、装置本体内面の径方向の断面は、多角形とされ、内部段部は、多角形の辺の一部から形成される。

本発明に係るカップコンベア兼カップホルダ装置は、さらに、複数のシュート（カップを滑り落とすための樋）を備えているのが好ましい。各シュートは、カップスタック（大・中・小のサイズがある）からカップコンベア兼カップホルダ装置まで落下するカップを案内する役割を果たす。

本発明に係るカップコンベア兼カップホルダ装置は、選択されたカップに所望の飲料を充填する飲料注入ノズルの下方に設置される。このカップコンベア兼カップホルダ装置には、モータ、電子部品、スイッチ等が不要である。飲料販売機が、複数の飲料注入ノズルを有する場合には、対応する数のカップコンベア兼カップホルダ装置を用意して、各飲料注入ノズルの下方に設置するか、またはただ１つのカップコンベア兼カップホルダ装置を用意して、各飲料注入ノズルの下方に移動しうるように設置する。

本発明に係るカップコンベア兼カップホルダ装置は、設計、各部品の製造、および組立てが簡単であるため、製造コストを節減しうる。このカップコンベア兼カップホルダ装置の製造に適した材料は、金属（鋳造可能なもの）と熱可塑性樹脂である。

本発明のもう１つの目的は、上記のカップコンベア兼カップホルダ装置を備えた飲料販売機を提供することである。

さらに、本発明は、飲料販売機から、第１の大きさを有する第１のカップと、第２の大きさを有する第２のカップへ飲料を供給する方法を提供することも目的としている。この方法は、上記のカップコンベア兼カップホルダ装置を介して、第１のカップを、このカップコンベア兼カップホルダ装置内のカップ落下方向における第１の高さに、第２のカップを、同じく第２の高さに案内し、保持する工程を含む。

本発明によれば、落下するカップの転倒を防止して、カップの外面が飲料で汚れるのを回避し、同時に製造と組立てを容易にかつ低コストで実現しうる、所望の大きさのカップに所望の飲料を供給しうるカップコンベア兼カップホルダ装置が提供される。

本発明の上記以外の特徴と効果は、以下に、添付図面を参照して行う、実施形態の詳細な説明から明らかになると思う。

図１〜図７は、本発明に係るカップコンベヤ兼カップホルダ装置（以下、単に「装置」という）１を示す。この装置１は、飲料注入の度に飲料販売機のカップ落下ユニットから落下したカップを収容する本体２を有している。

本体２は、落下するカップを装置１まで案内するシュートと連結されているのが好ましい。この実施形態に係る装置１は、シュート７，８を備えている。シュート７，８は、飲料販売機の複数のカップ落下ユニットにそれぞれ備え付けられている。シュート７，８は、本体２の垂直な軸Ｘに関して、対称に連結されている。軸Ｘは、カップが落下する方向を示す。装置１の背面には、装置１を飲料販売機に吊り下げる手段として、ブラケット12が設けられている。

本体２の内面は、一般に截頭逆円錐形のカップの挿入が容易になるよう、概ね漏斗の形状を有するのが好ましい。図３は、２つのカップＣ１とＣ２を保持している装置１の断面図である。しかし、カップＣ１とＣ２の一方だけが保持された状態も想起しうると思う。カップＣ１は大型カップであり、カップＣ２は小型カップである。カップＣ１の上部（すなわち、径方向へ延出している上縁部６）の直径は、カップＣ２の上部（すなわち、径方向へ延出している上縁部５）の直径よりも大きい。また、カップＣ１の高さは、カップＣ２のそれよりも高い。しかし、カップＣ２の高さを、カップＣ１のそれよりも高くすることもできる。

カップＣ１とＣ２を飲料の注入位置に保持し、その後ユーザに提供するため、本体２には、カップの上縁部５，６と当接する内側段部３，４が設けられている。したがって、カップＣ１とＣ２が重力の作用で下降するのを、避けることができる。

装置１は、飲料販売機内に用意される種々の大きさ（すなわち、上縁部の直径が互いに異なる）のカップＣ１，Ｃ２，……の径の数に対応して、複数の内側段部３，４，……を備えている。

図３に示すように、内側段部３は、小型カップＣ２の上縁部５を支持しており、内側段部４は、大型カップＣ１の上縁部６を支持している。内側段部３，４は、それぞれ、本体２の内面を径方向内側に狭めることによって得られ、カップが装置１に落下したときに、その上縁部が当接する「プラットホーム」を形成している。

内側段部３，４は、互いに異なる形状とすることができ、例えば、本体２内面の概ね水平な部分をこれに当てることができる。

図８は、３つのタイプのカップＣ１（大型カップ）、カップＣ２（小型カップ）、およびカップＣ３（中型カップ）を支持する態様を示している。カップＣ３は、内側段部８によって、定位置に保持されている。

図３と図８に示すように、内側段部３，４，８は、それぞれ、本体２の垂直方向に沿って、異なる高さに位置している。特に、本体２が漏斗の形状を有するため、小型カップＣ２用の内側段部３は、カップの落下方向Ｘにおいて、最も低い位置にある。他方、大型カップＣ１用の内側段部４は、最も高い位置にある。

図８に示すように、内側段部３，４，８は、カップの上縁部５，６，９を支持している。上縁部５，６，９は、各カップの上端から横方向に延出している。しかし、内側段部３，４，８が、これらの上縁部ではなく、カップＣ１，Ｃ２，Ｃ３の一部を支持する態様も可能であることは理解しうると思う。例えば、カップＣ１の外面が、内側段部４に当接する態様である。この場合、カップＣ１と内側段部４の間の係合は、カップが逆円錐形であることを利用した、雄型のカップと雌型の段部の係合となる。カップＣ２およびカップＣ３の係合も、同様である。

図１〜８に示すように、内側段部３，４，８は、本体２の内面に沿って、連続的に並んでいる。変形例として、内側段部３，４，８は、本体２とは別体として、例えば、本体２の内面から内側に突出する部品として形成することもできる。

カップＣ１〜Ｃ３は、装置１内部の水平な面10に置くのではなく、飲料の注入とユーザによるアクセスに適した位置に、空中で保持するのが好ましい。

装置１は、カップＣ１〜Ｃ３を、その上縁部において保持することができるため、カップＣ１〜Ｃ３の底部が、装置１において汚れるおそれのある面に接触するのを回避することができる。

公知の飲料販売機にはみられない、装置１のもう１つの利点は、飲料販売機内部の水平な面10からの距離に関係なく、カップＣ１〜Ｃ３を所望の位置に保持しうることである。したがって、図８に示す水平な面10は、平坦にしないこともできる。言い換えれば、カップＣ１〜Ｃ３は、図８に示すような水平な面10が存在するか否かに拘らず、装置１によって、飲料の注入位置またはユーザのアクセス位置に保持される。

装置１を用いるならば、飲料販売機の下部に、カップ落下ユニットから取り出したカップを置くための水平な面を設ける必要はない。また、飲料販売機の内部において飲料注入ノズルを設ける位置は、水平な面から距離に左右されることはない。別の言い方をすれば、内部に水平な面を設けることや、この水平な面からどの程度の高さの位置にカップＣ１〜Ｃ３を保持するかという制約を受けることなく、飲料販売機を設計することができる。

カップＣ１〜Ｃ３は、ユーザが、装置１から直接取り出すことができる。装置１においてカップを保持する壁体２の正面には、ユーザが、内側段部３，４，８に保持されているカップＣ１〜Ｃ３を取り出しうるよう、大きな切欠き部11が設けられている。切欠き部11は、上段の内側段部４から、壁体２に沿って、壁体２の底部まで下方に拡がっている。切欠き部11があるために、ユーザは、所望の飲料が注入されたカップを掴んで、Ｘ軸から横方向に、すなわち装置１および販売機から外れるようにカップを取り出すことができる。

装置１は、一般に高価である自動化された部分や電子部品を備えていない。また、カップＣ１〜Ｃ３は、簡単かつ効率的な機構により、所望の位置に案内され、かつこの位置に保持される。したがって、装置１は、低廉とすることができる。装置１のいくつかの部品は、熱可塑性の材料から成形するのが好ましい。

装置１には、自動化装置を取り付けることができる。その場合には、装置１を、カップＣ１〜Ｃ３の回収位置と飲料注入位置との間、またはカップＣ１〜Ｃ３の飲料注入位置とユーザの取り出し位置との間において、自動で移動させることができる。その際には、装置１をモータ、ガイド部品、アーム等に連結する。

逆に、装置１を飲料販売機に固定し、１つまたは複数の飲料の注入口を組み合わせた装置を、選択した飲料を注ぐための飲料注入位置に移動させることもできる。

装置１によれば、第１の大きさをもつ第１のカップＣ１と、第２の大きさをもつ第２のカップＣ２とを備えた飲料販売機を介して、カップに飲料を充填する以下の方法を実施することができる。この方法は、口径が互いに異なる第１のカップＣ１または第２のカップＣ２を、飲料販売機の飲料注入領域に落下させる工程と、落下したカップに、ユーザに提供する飲料を注入する工程とを含む。さらに、この方法は、カップの落下方向Ｘに沿って、第１のカップＣ１を第１の高さに、また第２のカップＣ２を第２の高さに、空中で垂直に保持する工程を含む。

本発明の一実施形態に係るカップコンベヤ兼カップホルダ装置の斜視図である。 同じく、背面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示すカップコンベヤ兼カップホルダ装置の平面図である。 同じく、正面図である。 同じく、側面図である 同じく、底面図である。 同じく、模式的な断面図である。

符号の説明

１ カップコンベヤ兼カップホルダ装置
２ 本体
３，４，８ 内側段部
５，６，９ 上縁部
７，８ シュート
10 水平な面（ベース）
11 切欠き部
12 ブラケット
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ カップ

Claims (11)

1. 飲料を充填し、ユーザが取り出しうるように落下する複数のカップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)を受け止める本体(２)を有する、飲料販売機用のカップコンベア兼カップホルダ装置(１)であって、前記カップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)がさらに下方へ移動して、カップの底部が飲料販売機の基底部に接触することがないよう、前記本体(２)の内面には、カップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)をそれぞれ径の異なる位置で空中に保持するために、少なくとも２つの内側段部(３)(４)(８)が、カップの落下方向(Ｘ)において、互いに異なる高さに設けられ、
   前記本体(２)の壁体には、垂直に延び、かつユーザが、前記カップ（Ｃ１）（Ｃ２）を、前記内側段部の上面を滑らせることによって取り出しうる幅を有する切込み部(１１)が設けられ、
   前記カップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)は、互いに口径が異なり、前記内側段部(３)(４)(８)の数は、前記カップの口径の数に対応し、内側段部(３)(４)(８)は、それぞれ、カップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)の１つを、その上部において支持するようになっていることを特徴とするカップコンベア兼カップホルダ装置。
2. 前記本体(２)は、漏斗の形状を有することを特徴とする請求項１に記載のカップコンベア兼カップホルダ装置。
3. 前記内側段部(３)(４)(８)は、それぞれ、対応するカップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)を、その上縁部(５)(６)(９)において支持するようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載のカップコンベア兼カップホルダ装置。
4. 前記内側段部の少なくとも１つは、前記本体(２)の内面の径を狭めることによって形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカップコンベア兼カップホルダ装置。
5. 前記内側段部の少なくとも１つは、前記本体(２)の内面から連続的に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカップコンベア兼カップホルダ装置。
6. 前記本体(２)の内面は、径方向の断面が円形であり、前記内側段部の少なくとも１つは、この円形の周縁に沿って周方向に延びていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカップコンベア兼カップホルダ装置。
7. 前記本体(２)は、この本体(２)に落下する前記カップを案内するシュート(７)(８)と接続されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のカップコンベア兼カップホルダ装置。
8. 所定の大きさのカップを落下させるための複数のカップ落下ユニットを備えている飲料販売機であって、請求項１〜７のいずれかに記載のカップコンベア兼カップホルダ装置(１)を具備することを特徴とする飲料販売機。
9. 前記各カップ落下ユニットから落下したカップを回収して、前記カップコンベア兼カップホルダ装置(１)の本体(２)へ案内しうるシュート(７)(８)を備えていることを特徴とする請求項８に記載の飲料販売機。
10. 前記カップコンベア兼カップホルダ装置(１)は、水平な面(10)の上方に設置され、このカップコンベア兼カップホルダ装置(１)の内側段部(３)(４)(８)が設けられている高さは、前記カップ(Ｃ１)(Ｃ２)(Ｃ３)の中で最大のものの高さよりも高いことを特徴とする請求項８または９に記載の飲料販売機。
11. 第１の大きさを有する第１のカップ(Ｃ１)と、第２の大きさを有する第２のカップ(Ｃ２)とを備える飲料販売機から飲料を供給する方法であって、前記第１のカップ(Ｃ１)および第２のカップ(Ｃ２)の一方を、飲料販売機内の飲料注入領域に落下させる工程と、落下させた第１のカップ(Ｃ１)または第２のカップ(Ｃ２)にユーザが選択した飲料を充填する工程とを含む方法において、前記第１のカップ(Ｃ１)および第２のカップ(Ｃ２)の底部が飲料販売機内部の面に接触しないよう、請求項１〜７のいずれかに記載のカップコンベア兼カップホルダ装置(１)を介して、第１のカップ(Ｃ１)および第２のカップ(Ｃ２)を、それぞれ、カップの落下方向(Ｘ)における第１の高さの位置と第２の高さの位置に保持する工程を含むことを特徴とする方法。

Images