JP5384647B2 - 自動販売機のマドラー及び砂糖のディスペンス組立体 - Google Patents

Description

本発明は、自動販売機のマドラー（撹拌棒）及び砂糖をディスペンスする組立体（vending machine stir-stick and sugar dispensing assembly）に係る。

知られている自動販売機においてマドラーは通常、ＥＰ−Ａ−１５８６２５４（特許文献１）に開示される通り、マドラーの束を収容する垂直の管状体によって画定される格納部（store）において収容され、ディスペンス装置はマドラーの束からその下部にあるマドラーを１回につき１本引き出す。

少なくともマドラーの保管に関して次の補充までにどの程度長く販売機が作動し得るかはマドラーの束の高さによって決定されるため、また、該束は所定の高さを超え得ないため、補給してから次の補給までの自動販売機の作動を引き延ばすよう、引出し位置へと選択的に動き得る複数の束においてマドラーを配置することが提案されている。しかしながら例えばＥＰ１１０７２００（特許文献２）から知られるこの解決策は、設計が非常に複雑であり、そのため自動販売機のコストを高め且つその信頼性を損なってしまう。

【０００４】
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】 ＥＰ−Ａ−１５８６２５４
【特許文献２】 ＥＰ１１０７２００
【特許文献３】 ＥＰ １ ５８６ ２５４ Ａ１

本発明は、上述された欠点を排除するよう設計される自動販売機のマドラー及び砂糖をディスペンスする組立体を与える、ことを目的とする。

本発明によれば、請求項１及び望ましくは請求項１に直接的又は間接的に従属する他の請求項のいずれかに記載される自動販売機のマドラー及び砂糖をディスペンスする組立体が与えられる。

上記の通り定義付けられる当該組立体において、動作装置（actuating device）は、可逆性であり、夫々の軸の周囲に回転する駆動シャフト、及び該駆動シャフトと一体的である伝動手段（transmission means）を有する。該伝動手段は、各作動周期において、選択的に抽出器を作動させ、また可能であれば抽出器を選択的に作動させる前に砂糖ディスペンス手段を作動させる。

上記の組立体はまた、ＥＰ １ ５８６ ２５４ Ａ１（特許文献３）に記載される自動販売機のような知られている自動販売機においてしばしば発生する更なる砂糖ディスペンスの問題に対して、単純で低コストである解決策を与える。

即ち、この種類の知られている自動販売機は、構造上複雑であることに加えて、飲料を含有するカップへとマドラー及び砂糖を実質的に同時にディスペンスすることに欠点を有する。その結果として、カップへと注入される砂糖の少なくとも一部はマドラー上へと落下するため、結果的に砂糖の細かい成分は上昇し、カップ充填範囲における自動販売機の表面上及び他の構成部品上に積もるようになってしまう。カップへと注入された砂糖の一部は、マドラーによって更に偏向されてカップの外側に落下し得る。

本発明の非限定的な実施例は、一例として添付の図面を参照して説明される。

本発明に従った組立体の望ましい一実施例のある角度からの斜視図であり、明確にするために一部は除かれている。 本発明に従った組立体の望ましい一実施例の他の角度からの斜視図であり、明確にするために一部は除かれている。 図１中の組立体の拡大詳細斜視図であり、明確にするために一部は除かれている。 図１中の組立体の拡大詳細斜視図であり、明確にするために一部は除かれている。 図１中の組立体の詳細断面図である。 図５中の詳細の拡大側面図である。 図５の動作構造を詳細に図示する。 図５の動作構造を詳細に図示する。 図５の動作構造を詳細に図示する。 図５の動作構造を詳細に図示する。 図６の動作構造を詳細に図示する。 図６の動作構造を詳細に図示する。 図６の動作構造を詳細に図示する。 図６の動作構造を詳細に図示する。 図３の動作構造を詳細に図示する。 図３の動作構造を詳細に図示する。 図３の動作構造を詳細に図示する。 動作構造における図１及び３中の詳細の望ましい一実施例を図示する。 動作構造における図１及び３中の詳細の望ましい一実施例を図示する。

図１及び２における参照符号１は、自動販売機３において知られているマドラー２及び測定された量の砂糖をディスペンスするための組立体を全体的に示す。

組立体１は、フレーム４及びフレーム４上に取り付けられるディスペンサユニットを有し、また、砂糖ディスペンサ５、マドラー２をディスペンスするためのディスペンサ６、及びディスペンサ５及びディスペンサ６の両方を作動させるための動作装置７を有する。

フレーム４は、２つの平行で実質的に垂直である側方支柱（lateral uprights）８、及び上部横断部材９によって定義付けられるガントリ構造（gantry structure）を備え、上部横断部材は、側方支柱を接続し、支柱８に対して垂直である中央隔壁１０ａによって分離される２つの矩形の開口１０を備える実質的に水平な板によって画定される。図２に示される通り、各開口１０は、横断方向及び長さにおいてマドラー２より大きく、３つの夫々の伸張部（付属物、appendixes）１１によって横断方向に部分的に境界される。該３つの伸張部は、夫々平らで実質的に水平な表面によって上部において境界され、関連する開口（relative opening）１０の外側エッジから中央隔壁１０ａに向かって延在し、各々が中央隔壁１０ａを有してマドラー２に対する夫々の通路を画定するようにする。

ディスペンサ６は、格納部１２を有する。該格納部１２は、自動販売機３の内側において垂直方向に延在し且つ２つの並んだ格納部又はチャネル１３を画定する中空体によって画定される。チャネル１３の各々は、夫々マドラー２の束を収容し、上部横断部材９における対応する開口１０に面する下部出口を備える。２つのチャネル１３は、中央隔壁１０ａの上方に位置決めされた隔壁によって部分的に分離され、中央通路によって２つの部分へと分割される。また、２つのチャネル１３のうちの一方の外側壁部は、まず開口１４及び中央通路を通って隣接するチャネル１３へと、続いて開口１４に連通するチャネル１３へとマドラー２を装填するよう操作者の手が到達可能である長手方向開口１４を備える。

図示されない異なる一実施例において、両チャネル１３は、上述された開口１４に類似する長手方向充填開口を備える。

格納部１２の直下において、ディスペンサ６は、格納部１２からマドラー２を１本ずつ抽出して、抽出されたマドラー２を充填位置（図示せず）において事前に位置付けられるカップ（図示せず）へと供給するための抽出装置１５を有する。抽出されたマドラー２は、シュート（滑降斜面路、chute）によって充填位置まで案内され、該シュートは、フレーム４に対して取り付けられ、垂直壁１６を有し、該垂直壁１６に対して直交する傾斜表面１７は垂直壁１６と一体的であり、側方支柱８の一方から他の側方支柱８まで下方向に延在し、上部横断部材９における開口１０に面して位置付けられる。

図示されない更なる一実施例において、傾斜表面１７は、壁１６に対して取外し可能且つ調整可能に取り付けられるため、取り付けられる自動販売機３において使用可能である空間に依存して、組立体段階において異なるチルト角度に設定され得る。

図１，３及び４において示される通り、抽出装置１５は、各チャネル１３に対して抽出器１８を有し、該抽出器は、側方支柱８に取り付けられ、上部横断部材９と傾斜表面１７との間において介入され、作動装置７の制御下において、側方支柱８に交差し且つ中央隔壁１０ａに対して平行である夫々固定された実質的に水平である軸１９の周囲に揺動する（oscillate）ようにする。即ち、２つの抽出器１８は、中央隔壁１０ａの長手方向軸を介して垂直方向中央平面に対して鏡面的に位置付けられる。

実際の使用において、抽出器１８は、カム伝達を介して動作装置７によって作動される。カム伝達は、各抽出器１８に対して、傾斜を有して駆動軸２１と一体であるカム２０を有する。駆動シャフト２１は、中央隔壁１０ａの下方において側方支柱８によって回転可能に支持され、知られている可逆モータ（図示せず）によって中央隔壁１０ａに平行である軸２２の周囲に回転され、自動販売機３の各作動周期においてスタート位置まで及びスタート位置から揺動し、また、抽出器１８のいずれか一方を関連する軸１９の周囲に揺動させる。

より具体的には、各抽出器１８は、他方の抽出器１８に面して位置付けられるパドルによって画定され、下部において関連する軸１９の周囲にヒンジ留めされ、上部エッジに沿って４つの歯２３を備える。該歯は、関連する抽出器１８が静止位置にあるとき（図２）、対応するチャネル１３の出口に面して位置付けられ、対応する開口１０の伸張部１１と交互になる。図５において明確に示される通り、各抽出器１８の歯２３は、夫々の平らな表面によって上部において境界され、該平らな表面は、静止位置においては対応する伸張部１１の平らな表面より高いレベルにおいて位置決めされ、対応するチャネル１３においてマドラー２の束に対する支持表面を画定する。より具体的には、歯２３は、マドラー２の厚さと実質的に同等である量分、伸張部１１より高い。

明らかには、添付の図面において示される例における伸張部１１及び歯２３の数は、単なる例であり、他の実施例においてはディスペンサ６５の作動にいかようにも影響を及ぼすことなく増減され得る。

側方支柱８の一方に面する端部表面において、各抽出器１８は、ピンと一体的に取り付けられ、ピンは、軸２２に対して平行であり、関連する抽出器１８の軸２２と揺動軸１９との間に介入され、抽出器１８に関連付けられるカム２０と協働するカム従動子２４を画定する。図３及び５に示される通り、カム２０は、並列に重ねられて側方支柱８の近くにおいてシャフト２１に取り付けられる別個のディスクによって画定され、該ディスクの各々は、軸２２の周囲に延在する常軌を備え、軸２２と同軸である円形部分Ａ及び軸２２に対して偏心している部分Ｂを有する。

カム２０は、同一の形状を備えるが、互いに対して上下逆にシャフト２１に取り付けられる。そのため使用時には、後述される通り、２つのカム従動子２４の一方は関連する抽出器１８を動かすことなく円形部分Ａに沿って動く一方、他方のカム従動子２４はその静止位置まで及びその静止位置から関連する抽出器１８を揺動させるよう関連部分（relative portion）Ｂに沿って動き、マドラー２を抽出する。アクティブであるセレクタ１８は、シャフト２１の回転方向によって選択される。

各抽出器１８は、２つのコイルスプリング２５によって通常の静止位置に維持される（図３及び４）。該コイルスプリングの各々は、軸２２の上方において抽出器１８の長手方向端部において位置決めされ、軸２２を横断する方向において一方の抽出器１８から他方の抽出器１８まで延在する。

図１，３，１０及び１１を参照すると、砂糖ディスペンサ５はファネル２６を有する。該ファネルは、傾斜表面１７に対して垂直壁１６の対向する側部上に位置決めされ、知られている供給導管（図示せず）によって知られている格納部（図示せず）に対して接続され、飲料が選択されてユーザが砂糖を所望するときはいつでも測定された量の砂糖を受けるようにする。

ファネル２６は、軸２２に対して横断する水平方向ピン２７によって垂直壁１６に回転可能に取り付けられ、動作装置７の制御下において、ファネルへと装填された砂糖を保持するようファネル２６の出口が上方向に面する包含位置（図１，３，１１）と、砂糖を直接カップへとディスペンスするようファネル２６の出口がカップ（図示せず）に向かって下方向に面するディスペンス位置（図１０）との間において揺動する。

ファネル２６はカムシステムを用いて動作装置７によって作動され、該カムシステムは、側方支柱８の間においてシャフト２１に対して偏心的に取り付けられる円形ディスクによって画定されるカム２８、及び動作アーム２９を有する。該動作アームの上方端部はカム２８と協働するカム従動子３０を備え、下方端部はスロット３１を備える。該スロットは、軸２２に対して横断方向におけるピン３２によって摺動及び回転可能に係合され、ピン２７の出口の対向する側部においてファネル２６に対してしっかりと接続される。特に図１，８Ａ及び８Ｃを参照すると、アーム２９の一部は垂直壁１６におけるスリット３３通って取り付けられるため、使用時にアーム２９は、カム従動子３０が軸２２から最大距離を離されて位置付けられ且つファネル２６が包含位置において保持される通常の引下げ位置と、カム従動子３０が軸２２から最小距離を離されて位置付けられ且つファネル２６がディスペンス位置にある引上げ稼働位置との間において、それ自体に平行であり且つ軸２２に対して横断方向に動くようにされる。カム従動子３０とカム２８との間におけるスプリング（図示せず）は、使用時にカム従動子３０を常にカム２８と接触して維持する役割を有する。

図１０及び１１に示される望ましい実施例において、ファネル２６は、ピン２７と一体である取付け部３４、及び砂糖を装填するよう上部において開放しており、ファネル２６を洗浄するよう取付け部３４から取外し可能である端部３５を有する。ファネル２６が包含位置にあるとき（図１１）、端部３５の出口はストッパ３６によって閉鎖される。該ストッパは、ピン２７に対して平行であるピン３７に対して揺動可能であるよう取り付けられ、壁１６に対して剛性に接続される固定壁３８と一体である。ストッパ３６は、ファネル２６がディスペンス位置にあり、ストッパ３６がストッパ３６と壁３８との間において位置決めされる弾性部材によって壁３８から取り外されたままである通常静止位置（図１０）と、ファネル２６が包含位置にありストッパ３６を壁３８に対して圧している稼働位置（図１１）との間において壁３８で可動であるため、端部３５の出口は、ストッパ３６によって完全に閉鎖される。閉鎖に加えて、ストッパ３６はまた、包含位置へと戻るよう動く際にファネル２６の出口をする役割を有し、砂糖の残留を取り除くようにする。

上述された通り、砂糖は、マドラー２の通常の供給に加えてユーザ選択が所定の量の砂糖を求める場合、作動周期中は砂糖がディスペンスされるのみである。砂糖ディスペンサ５の選択的作動は、シャフト２１の揺動の程度を変化させることによって達成されるため、砂糖無しの飲料が選択される場合にはマドラー２のみがディスペンスされ、砂糖入りの飲料が選択される場合には所定の量の砂糖及びマドラー２がディスペンスされ、砂糖はマドラー２より先に出される。

したがって、動作装置７は制御ユニットを有し、その作動は後述される。該制御ユニットは、自動販売機３の知られている外部選択パネル（図示せず）に対して接続される中央制御ユニット（図示せず）と、シャフト２１に対して取り付けられる２つのカム３９，４０及び該カム３９，４０に関連付けられる２つのマイクロスイッチ４１，４２を有するシャフト２１の傾斜位置を定める検出手段とを有する。

制御ユニットはまた、関連するチャネル１３からマドラー２の選択的抽出を管理する役割を有する。これは、中央制御ユニット（図示せず）によって、マドラー２が２つのチャネル１３から交互に抽出されるようシャフト２１を対向する方向において交互の作動周期で揺動させて行なわれるか、あるいはマドラー２が同一のチャネル１３から抽出されるようシャフト２１を同一の方向において各作動周期で揺動させ、チャネル１３が空になったときにのみシャフト２１の揺動方向を反転させて行なわれる。したがって制御ユニットは、使用時にはチャネル１３におけるマドラー２の存在又は不在を示す信号を中央制御ユニット（図示せず）に供給する、少なくとも１つの知られている光学又は電気機械センサ（図示せず）を有する。

これより、図７Ａ，８Ａ及び９Ａに示される作動位置における組立体の作動を説明する。該図において、抽出器１８は夫々の静止位置にあり、ファネル２６は包含位置にあり、マイクロスイッチ４１，４２はいずれも開放している（open）。

以下に説明される場合では、中央制御ユニット（図示せず）は、図７Ａにおける右側チャネル１３からマドラー２を抽出するようプログラムされていると考えられる。明確にするために、チャネル１３の抽出器１８を作動させるためのカム２０のみが図示されている。

また、ユーザ選択は砂糖無しを要求しているため、砂糖は、大半の場合において前の砂糖ディスペンス作動からの砂糖残留を有するファネル２６に供給されないと考えられる。

外部パネル（図示せず）において選択が行なわれると、モータ（図示せず）は、シャフト２１、及びカム２０を反時計回りに回転させるよう中央制御ユニット（図示せず）によって作動されるため、カム従動子２４は、抽出器１８を関連する軸１９の周囲に回転させるよう関連部分Ｂに沿って動かし始める。

作動周期の開始は、マイクロスイッチ４１を閉鎖するカム３９の回転によって中央制御ユニット（図示せず）に対して信号で伝えられる。

抽出器１８の歯２３が関連するチャネル１３の出口から引き出される際、前は歯２３において静止していたマドラー２の束は、関連する開口１０の伸張部１１上へと重力で落下する。

同時に、カム２８の回転はアーム２９を上昇させ、ファネル２６を下方向に動かす。

シャフト２１が約６０度回転されたときには（図７Ｂ及び８Ｂ）、抽出器１８は静止位置に対して最大傾斜位置に設定され、ファネル２６は、包含位置に対して僅かに引き下げられているが砂糖の残留が落下することを防ぐには十分に上昇されている位置に設定される。

上述された傾斜位置に到達することは、閉鎖するカム４０に関連付けられるマイクロスイッチ４２によって中央制御ユニット（図示せず）に信号で伝えられる（図９Ｂ）。

この時点において、シャフト２１の回転は反転され、抽出器１８は、伸縮スプリング２５によって静止位置まで戻される（図７Ｄ及び８Ｄ）。この運動の最後の部分にわたって、歯２３は、束における下部のマドラー２を中央隔壁１０ａに向かって押すよう伸張部１１の間においてくし状に挿入されるため、マドラー２は関連する開口１０を通って重力で落下する。

同時に、カム２８の時計周り方向の回転はファネル２６を包含位置まで戻す。

ユーザ選択が砂糖の追加を要求する場合、６０度の後に反転されることとは対照的に、シャフト２１の回転は約１６５度まで続けられ（図７Ｃ，８Ｃ及び９Ｃ）、この傾斜位置に到達することは、開放しているカム３９に関連付けられるマイクロスイッチ４１によって中央制御ユニット（図示せず）に信号で伝えられる。６０度乃至１６５度の反時計回り方向の回転中、カム従動子２４は、６０度回転の後に到達される位置において抽出器１８を維持するよう部分Ｂの円形の部分に沿って動く一方、カム２８の回転は、軸２２に向かってカム従動子３０を動かし、故にアーム２９を上昇させ、ファネル２６をディスペンス位置へと動かし、作動周期の開始時におけるユーザ選択に続いて知られている供給装置（図示せず）によって事前に与えられた一定量の砂糖をファネル２６へと降ろすようにする。異なる作動モードにおいては、砂糖は、ファネル２６へと事前に装填されることとは対照的に、ファネル２６がディスペンス位置に到達するまでファネル２６には装填されない。

所定の時間が経過した後、シャフト２１の回転は、ファネル２６を上昇させるよう反転され、上述された通り抽出器１８を静止位置まで戻すことによってマドラー２を放出する。

上述されたいずれの場合においても、作動周期にわたって、待機状態の抽出器１８に関連付けられるカム従動子２４は、関連するカム２０の部分Ａに沿って移動し、完全に静止位置においてとどまる関連する抽出器１８（この場合、図５中の左手側の抽出器）に運動を与えない。

したがって要約すれば、動作装置７は：
・ １つのみのモータを使用してマドラー及び砂糖をディスペンスし；
・ 選択された抽出器１８の作動は、他方の抽出器１８の作動を自動的に不能にするよう設計され；
・ 砂糖がディスペンスされるか否かに依存して程度が変わり得る前方回転及び後方回転を有する揺動を関連するカム２０及び２８に対して与えるよう設計され；
・ 選択された場合には砂糖が前方回転中にディスペンスされ、マドラーが戻り回転の最後にディスペンスされるよう設計される。

即ち、組立体１は、砂糖の後にマドラー２をディスペンスし、故に２つの段階が逆であった場合に起こり得るように砂糖が少なくとも部分的にマドラー２上へと注がれることを防ぎ、したがって細かい砂糖が上昇して充填位置範囲における表面を汚すことを防ぐ。

Claims (9)

1. 飲料自動販売機において砂糖及びマドラーをディスペンスするための組立体であって、
   前記マドラーに対する格納手段と、
   該格納手段に関連付けられ、該格納手段から個別のマドラーを抽出するための抽出手段と、
   砂糖ディスペンス手段と、
   を有し、
   ・ 前記格納手段は、固定された格納手段であり、各々が夫々マドラーの束を収容するよう設計された２つの格納部を有し、
   ・ 前記抽出手段は、前記格納部の各々に対して、関連する前記格納部に関連付けられる夫々の抽出器を有し、前記格納部の夫々から個別のマドラーを抽出し、
   ・ プログラム可能である動作装置が与えられ、該動作装置は、前記抽出器に共通しており、可逆性であり、軸を備え且つ該軸の周囲に回転可能に取り付けられる駆動シャフトを有し、
   前記動作装置は、前記駆動シャフトを前記軸の周囲に揺動させるよう、また各作動周期及び開始位置からの開始において、プログラム可能な方向における前方回転及び戻り回転を有する揺動を行なうよう設計され、
   前記動作装置は、前記駆動シャフトに対して接続される伝動手段を更に有し、前記前方回転中の前記駆動シャフトの回転方向に依存して各作動周期及び前記戻り回転中において２つの前記抽出器のうちのいずれか一方を選択的に作動させ、また、前記２つの抽出器のうちのいずれか一方を作動させる前に必要に応じて前記砂糖ディスペンス手段も作動させるようにし、
   前記砂糖ディスペンス手段の作動は、前記揺動の程度に依存し、前記前方回転中の前記駆動シャフトの前記回転方向には依存しない、
   組立体。
2. 前記伝動手段は、前記駆動シャフトを前記抽出器に対して機械的に接続させる第１のカム手段を有する、
   請求項１のうちいずれか一項記載の組立体。
3. 前記第１のカム手段は、前記抽出器の各々に対して、前記駆動シャフトと角度を有して一体であり且つ前記関連する抽出器に対して接続されるカムを有し、前記関連する格納部における前記束の前記下部から１本の前記マドラーを抽出するための抽出位置及び前記束の残りを支持するための支持位置のいずれでもある静止位置まで、並びに該静止位置から延在する径路に沿って、前記抽出器を動かすようにする、
   請求項２記載の組立体。
4. フレームを有し、
   該フレームは、前記格納部の各々の下方において、横断方向の伸張部を有する夫々の開口を備え、該伸張部は、前記関連する束に対して第１の支持表面を画定するよう前記関連する格納部の下部出口に面し、また前記開口内において前記束における前記マドラーに対する通路を画定するよう前記開口の寸法を限定し、
   前記抽出器の各々はプッシャー（２３）を備え、該プッシャーは、前記伸張部に平行して前記抽出器と共に動き、前記関連する抽出器が前記静止位置にあるときに、前記関連する束に対して第２の支持表面を画定し、
   該第２の支持表面は、前記第１の支持表面より高い、
   請求項３記載の組立体。
5. 前記第１のカム手段の各カムは、前記軸の周囲に延在する制御形状を備え、前記軸と同軸である第１の部分と、前記軸に対して少なくとも部分的に偏心的である第２の部分とを有し、
   前記カムは、傾斜して前記軸の周囲に互いに対して位相が一致しないため、作動周期中、前記駆動シャフトの揺動方向に依存して、前記抽出器の一方は関連する前記第１の部分に沿って動き、その静止位置において静止したままである一方、前記抽出器の他方は前記径路に沿って動くよう関連する前記第２の部分に沿って動く、
   請求項３又は４記載の組立体。
6. 前記第２の部分は、前記軸と同軸である第１部と、前記軸に対して偏心的であり、前記第１の部分と前記第１部との間において延在する第２部とを有する、
   請求項５記載の組立体。
7. 前記抽出器は、前記軸に対して平行である夫々の揺動の軸の周囲に揺動するよう前記軸の対向する側部において取り付けられ、
   前記２つのカムは、同一の制御形状を備え、互いに対して上下逆に前記駆動シャフトに取り付けられる、
   請求項５又は６記載の組立体。
8. 前記伝動手段は、前記駆動シャフトを前記砂糖ディスペンス手段に対して機械的に接続する第２のカム手段を有する、
   請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の組立体。
9. 前記駆動シャフトの第１の程度の揺動は、前記抽出器の一方のみを作動させ、１本の前記マドラーを抽出する一方、前記第１の程度の揺動より大きい前記駆動シャフトの第２の程度の揺動は、前記抽出器の一方及び前記砂糖ディスペンス手段を作動させる、
   請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の組立体。

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