JP6443114B2 - 飲料用原料の払出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどに適用され、例えば飲料１杯分の原料が封入された細長い袋容器を開封し、その袋容器から原料を払い出す飲料用原料の払出し装置に関する。

従来、この種の飲料用原料の払出し装置として、特許文献１に開示され、飲料ディスペンサに適用されたものが知られている。この飲料ディスペンサでは、チョコレートペーストやコーヒー粉末などの飲料用の原料が封入された細長いスティック状の袋容器が用いられる。飲料の供給時にはまず、飲料ディスペンサの操作者が、飲料ディスペンサのセット扉を回動させて開放し、そのセット扉の背面側のセットブロック上に袋容器をセットする。具体的には、袋容器の一端部の係止孔を、セットブロック上の係止ピンに通すとともに、袋容器の他端部を左右のガイドピン間に位置させる。その後、セット扉を回動させて閉鎖することにより、袋容器は、係止ピンに吊された状態になるとともに、下端部が前記セットブロックと、ばねで付勢された押さえブロックとによって、前後から押さえられた状態になる。

袋容器のセットの完了後、操作者が飲料ディスペンサのスタートボタンを押すと、カッターが前方にスライドし、袋容器の下端部、具体的には、押さえブロックで押さえられた直ぐ下側を切断する。これにより、袋容器の下端部が開封される。次いで、押圧ローラが、セットブロックとの間で袋容器を押圧しながら、袋容器の上端部から下端部に向かって下降する。これにより、袋容器内の原料は、押さえブロックを押し退けながら、袋容器の下端部の開封部分を介して絞り出され、下方のミキシングボウルに供給される。そして、ミキシングボウルに供給される温水とともに原料が攪拌されることにより、飲料が調理され、その飲料が、飲料ディスペンサの飲料ノズルの真下にセットされたカップに注がれる。

特開２００３−２８５９００号公報

上記の飲料ディスペンサでは、袋容器を開封する際に、その下端部をカッターで切断している。このため、袋容器の切断の際に、袋容器内の原料がカッターに付着しやすく、そのカッターの切れ具合が短期間で低下するおそれがある。そこで、例えば、袋容器を起立姿勢に保持し、その袋容器内の上部に原料が無いスペース部を確保した状態で、袋容器の上端部をカッターで切断することによって開封することにより、そのカッターへの原料の付着を回避することが可能である。ただしこの場合、袋容器の上端部の開封された部分である開封部から、原料を下方に払い出すためには、その袋容器を上下反転することが必要である。

しかし、例えば原料が粉状のものであるときには、袋容器の反転中に、原料が開封部から漏れ出ることがある。特に、開封部の開口が水平よりも下側に向き出すと、原料が自重で開封部の開口から漏れ出やすく、その結果、飛散した原料によって周囲が汚れてしまう。

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、上端部が開封された袋容器の上下反転中に、その袋容器から原料が漏れ出るのを防止することができる飲料用原料の払出し装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、飲料の調理時に、飲料用の原料が封入された細長い袋容器を起立姿勢に保持した状態で、その上端部を開封し、袋容器を、水平軸線を中心として回転させることによって上下反転させることにより、袋容器の開封された部分である開封部から原料を下方に払い出す飲料用原料の払出し装置であって、水平軸線から所定距離離れた円弧状のガイド面を有し、袋容器の上下反転の途中に、開封部から原料が漏れ出るのを防止するために、袋容器の開封側の端部が、ガイド面に摺接することよって折り曲げられる折曲げガイド部を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、飲料用の原料が封入された細長い袋容器が、起立姿勢に保持された状態で、その上端部が開封される。そして、この袋容器は、水平軸線を中心として回転されることによって上下反転し、開封部が袋容器の下側に位置することにより、その開封部から原料が下方に払い出される。また、この場合、袋容器の上下反転の途中に、袋容器の開封側の端部が、折曲げガイド部のガイド面に摺接することによって折り曲げられる。これにより、袋容器の開封側の端部は、折り曲げられた部位において閉口した状態になるので、袋容器の上下反転の途中で開封部から原料が漏れ出るのを防止することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の飲料用原料の払出し装置において、折曲げガイド部は、袋容器が上下反転する途中であって、水平軸線を中心とする所定の角度範囲において、袋容器の開封側の端部がガイド面に摺接するように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、袋容器が上下反転する途中の所定の角度範囲において、袋容器の開封側の端部が折曲げガイド部のガイド面に摺接する。上端部が開封された袋容器を上下反転する場合、反転開始前に袋容器の上側に位置する開封部は、反転が進むにつれて、袋容器の真横に移動し、さらに袋容器の下側に移動する。この場合、開封部が袋容器の上側から真横に移動する際には、開封部からの原料の漏れが生じにくいものの、開封部が袋容器の真横から下側に移動する際には、原料が自重及び遠心力によって開封部側に移動しやすくなり、開封部からの原料の漏れも生じやすくなる。

したがって、上記の所定の角度範囲として、開封部が袋容器の真横から下側に移動するときの角度範囲を設定し、この角度範囲において、袋容器の開封側の端部がガイド面に摺接するよう、折曲げガイド部を構成することが好ましい。これにより、袋容器の上下反転の途中に開封部から原料が漏れ出るのを効果的に防止でき、加えて、例えば、袋容器を上下反転する全行程において袋容器の開封側の端部がガイド面に摺接するような折曲げガイド部を構成する場合に比べて、折曲げガイド部をコンパクトに構成することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の飲料用原料の払出し装置において、折曲げガイド部は、袋容器の上下反転が終了したときに、袋容器の開封側の端部がガイド面から離れるように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、袋容器の上下反転が終了したときには、その開封側の端部がガイド面から離れるので、折曲げガイド部による袋容器の折曲げが解除され、開封部からの原料の払出しが可能になる。

本発明の一実施形態による飲料用原料の払出し装置を適用した原料払出し装置を示す斜視図である。 原料払出し装置を分解して示す斜視図である。 袋容器を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は袋容器内を示す図である。 開封スライダを示す斜視図であり、（ａ）は斜め上から見たときの状態、（ｂ）は斜め下から見たときの状態を示す。 開封スライダの動作を説明するための平面図及び断面図であり、（ａ）及び（ｂ）は待機位置に位置する状態を示し、（ｃ）及び（ｄ）は切断位置に位置する状態を示す。 原料払出し装置の内部構造を示す斜視図であり、（ａ）は正面側から見たときの状態、（ｂ）は背面側から見たときに状態を示す。 上下反転装置を分解して示す斜視図である。 上下反転装置の断面図であり、（ａ）は、回転軸の中心を通る水平面で切断したときの状態、（ｂ）は回転軸に直交する鉛直面で切断したときの状態を示す。 開口装置を示す斜視図である。 開口装置を示す平面図であり、（ａ）は待機状態、（ｂ）は押し広げられた状態を示す。 原料の払出し動作を、上下反転装置の収容ホルダの動作によって順に説明するための説明図である。 図１１に続く説明図である。 図１２に続く説明図である。 袋容器の開封動作を順に説明するための説明図である。 袋容器の開口動作を順に説明するための説明図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態による飲料用原料の払出し装置を適用した原料払出し装置を示している。この原料払出し装置１は、カップ式自動販売機や飲料ディスペンサなどに内蔵され、所定の袋容器に封入された飲料用の原料を、飲料の調理時に、その袋容器から払い出すためのものである。

図３（ａ）は、原料払出し装置１で用いられる袋容器を示している。この袋容器Ｂは、プラスチックフィルムなどから成り、所定の長さ及び幅を有する細長いスティック状に形成され、両端部（図３の上下端部）の封止部Ｆ、Ｆが圧着によって封止されている。また、この袋容器Ｂには、１杯分の所定の飲料（例えば、コーヒー、カフェオレ、ココア、抹茶）を調理するのに要する粉状の原料Ｇが所定量（例えば１２ｇ）、封入されている。同図（ｃ）に示すように、袋容器Ｂを起立させた状態では、原料Ｇがその自重により、袋容器Ｂ内のほぼ下半部に存在する一方、袋容器Ｂ内の上部には、原料Ｇが無いスペース部Ｓが存在する。また、後述するように、袋容器Ｂが開封される際には、スペース部Ｓを横断するよう袋容器Ｂの所定位置Ｐが切断される。なお、以下の説明では、原料が封入された上記のスティック状の袋容器Ｂを「原料スティックＢ」というものとする。

図１及び図２に示すように、原料払出し装置１は、上ケース２、中ケース３及び下ケース４の３つのケースが上から順に積み重なった状態で外装及び上下方向の仕切りが形成され、台座５上に設置されている。この台座５は、所定形状の金属板を折曲げ加工することなどにより、所定高さを有しかつ下方に開放するコ字状に形成されている。また、台座５には、前後の垂直な側板６、７に、矩形状の開口６ａ、７ａがそれぞれ形成されるとともに、天板８に所定形状の開口８ａが形成されている。

上ケース２には、中央に原料スティックＢの投入口１１が形成されるとともに、その後ろ側に、後述する開封スライダ２２を駆動するための駆動ボックス１２が設置されている。投入口１１は、上ケース２を上下方向に貫通しており、平面形状が原料スティックＢの横断面よりも一回り大きくかつ前後方向に縦長に形成されている。

また、駆動ボックス１２についての詳細な図示は省略するが、この駆動ボックス１２には、モータと、その動力を伝達するための複数のギヤが内蔵され、加えて、鉛直軸線を中心として回転し、開封スライダ２２に係合する駆動カム１３（図５参照）が設けられている。原料スティックＢの開封時に、上記モータが作動することにより、駆動カム１３が１回転するようになっている。

中ケース３は底面が開放するボックス状に、下ケース４は上面が開放するボックス状に形成されている。中ケース３の天板２１には、その前半部中央に、前記上ケース２の投入口１１に合致する開口２１ａが形成されている。一方、下ケース４の底板には、前記台座５の天板８の開口８ａとほぼ同様の形状及びサイズの開口が形成されている。また、中ケース３の天板２１上には、開封スライダ２２が左右方向にスライド自在に設けられている。

図４及び図５に示すように、開封スライダ２２は、スライダ本体２３と、このスライダ本体２３上でスライド自在に設けられ、原料スティックＢの開封時に、その上端部を押さえるための押圧スライダ２４と、この押圧スライダ２４を所定方向に付勢する２つの圧縮ばね２５、２５と、スライダ本体２３に取り付けられ、原料スティックＢの上端部を切断するための切断刃２６とを備えている。

スライダ本体２３は、平面形状がほぼ正方形に形成され、前記駆動カム１３に係合するカム係合部２７と、このカム係合部２７の前面左半部から前方に延びるように形成され、押圧スライダ２４を、載置した状態で左右方向にスライド自在に支持する押圧スライダ支持部２８とを有している。カム係合部２７には、上方に開放しかつ前後方向に所定長さ延びる係合溝２７ａが形成されており、この係合溝２７ａに、前記駆動カム１３の係合凸部１３ａが摺動自在に係合している。

一方、押圧スライダ支持部２８には、その左側壁２８ａに、各圧縮ばね２５の一端部が係止され、左側壁２８ａの下部に、押圧スライダ２４の後端部が貫通した状態で係合する開口２８ｂが形成されている。また、押圧スライダ支持部２８の右端部には、切断刃２６がねじ止めされている。この切断刃２６は、スライダ本体２３のスライド方向である左右方向に対して、刃２６ａが所定角度で傾斜するように、具体的には、刃２６ａの後ろ側ほど右方に突出するように、押圧スライダ支持部２８に取り付けられている。

押圧スライダ２４は、その右端部に、所定の厚さを有しかつ原料スティックＢの横幅よりも若干長く形成された押圧部２４ａを有している。また、押圧スライダ２４の押圧部２４ａの上側には、各圧縮ばね２５の一端部を係止する右側壁２４ｂが設けられている。さらに、押圧スライダ２４の左端部には、押圧スライダ支持部２８の開口２８ｂを貫通し、その開口２８ｂの下縁部に係合することによって、押圧スライダ２４のそれ以上の右方へのスライドを阻止するストッパ２４ｃが設けられている。

このように構成された開封スライダ２２では、駆動ボックス１２内のモータの作動によって、駆動カム１３が１回転することにより、スライダ本体２３が、図５（ａ）及び（ｂ）に示す待機位置と、同図（ｃ）及び（ｄ）に示す切断位置との間で、左右方向に１往復するようにスライドする。なお、同図（ａ）に示すように、スライダ本体２３が待機位置に位置するときには、切断刃２６の大部分が、押圧スライダ２４で覆われた状態になる。

また、スライダ本体２３が切断位置に向かって右方に移動すると、その途中で、押圧スライダ２４は、押圧部２４ａを介して、上ケース２の投入口１１の右側壁１１ａの下端部に、原料スティックＢの上端部を押し付けた状態で当接し、それ以上の移動が阻止される。（図１４（ｂ）参照）その後、スライダ本体２３がさらに右方に移動すると、両圧縮ばね２５、２５によって、押圧スライダ２４が投入口１１の右側壁１１ａにさらに強く付勢されることで、押圧スライダ２４の押圧部２４ａと、投入口１１の右側壁１１ａとの間に、原料スティックＢの上端部、より具体的には、所定位置Ｐよりも若干上側の部位が、強固に挟持される。そして、スライダ本体２３のさらなる右方への移動に伴い、これに固定された切断刃２６が、押圧スライダ２４の押圧部２４ａよりも右方に移動しながら、原料スティックＢの上端部の所定位置Ｐを切断する。これにより、原料スティックＢは、開封され、その上端部の切れ端Ｂｅが完全に分離される（図１４（ｃ）参照）。

次に、図６、７及び８を参照しながら、中ケース３と下ケース４内に収容され、原料スティックＢを上下反転するための上下反転装置３１について説明する。

この上下反転装置３１は、上方に開放し、原料スティックＢを収容するボックス状の収容ホルダ３２と、この収容ホルダ３２を、その上下方向及び左右方向の中央付近を通って前後方向に延びる水平軸線を中心として、回転駆動する収容ホルダ駆動機構３３と、収容ホルダ３２の後述する右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０の回転を規制するためのトルクリミッタ機構３４とを備えている。

図７及び図８（ｂ）に示すように、収容ホルダ３２は、上記水平軸線と同心の後述する支軸３３ａ、３４ａを中心とするように配置され、収容ホルダ３２の右下半部及び底部を構成する右下ホルダ部４０と、右上半部を構成する右上ホルダ部５０と、左下半部を構成する左下ホルダ部６０と、左上半部を構成する左上ホルダ部７０と、この左上ホルダ部７０を駆動するための駆動フラッパ８０とを備えている。これらのホルダ部４０、５０、６０、７０及び駆動フラッパ８０はいずれも、プラスチックの成形品で構成されている。また、図８（ｂ）に示すように、待機状態における収容ホルダ３２では、右下ホルダ部４０と左下ホルダ部６０が互いに左右方向に所定間隔を隔ててほぼ平行に対向し、それらの上側に配置された右上ホルダ部５０と左上ホルダ部７０も、互いに左右方向に所定間隔を隔ててほぼ平行に対向する。

図７に示すように、右下ホルダ部４０は、その本体を構成しかつ正面形状が横長矩形状の本体壁４１と、その下端部から直角に屈曲して左方に所定長さ延びる底壁４２と、本体壁４１の前端部及び後端部からそれぞれ直角に屈曲して左方に所定長さ延びる前壁４３及び後壁４４で構成されている。本体壁４１の下端部には、対向する左下ホルダ部６０側に突出する複数の凸部４１ａ（図８（ｂ）参照）が設けられている。また、底壁４２の左端部には、左下ホルダ部６０を下方から回り込み、直角に屈曲して上方に突出するストッパ４２ａ（図８（ｂ）参照）が設けられている。さらに、前壁４３の上端部には、トルクリミッタ機構３４の支軸３４ａが係合しかつその支軸３４ａに相対的に回転可能な係合凹部４３ａが形成されている。一方、後壁４４の上端部には、収容ホルダ駆動機構３３の支軸３３ａが貫通しかつその支軸３３ａと一体に回転可能な軸孔４４ａが形成されている。加えて、後壁４４には、軸孔４４ａの直ぐ下側に、収容ホルダ駆動機構３３の後述する駆動軸９３に係合する係合凸部４４ｂが設けられている。

右上ホルダ部５０は、その本体を構成しかつ正面形状が横長矩形状の本体壁５１と、その前端部及び後端部からそれぞれ直角に屈曲して左方に所定長さ延びる前壁５２及び後壁５３で構成されている。本体壁５１の内面上端部には、原料スティックＢを挟持する際に滑りを防止するための滑り防止プレート５４が取り付けられている。また、本体壁５１の前端上部には、後述する前開口アーム１１１を駆動するためのアーム駆動部５５が設けられている。さらに、前壁５２の下端部には、トルクリミッタ機構３４の支軸３４ａが貫通する軸孔５２ａが形成されるとともに、その軸孔５２ａの上側に、上下方向に所定長さ延びかつ前方に突出し、後述する前トルクリミッタ１０１に連結部材１０３を介して係合する係合リブ５２ｂが設けられている。また、後壁５３の下端部には、収容ホルダ駆動機構３３の支軸３３ａが貫通する軸孔５３ａ（図８（ａ）参照）が形成されている。

また、図７に示すように、左下ホルダ部６０は、その本体を構成しかつ正面形状が横長矩形状の本体壁６１と、その前端部及び後端部からそれぞれ直角に屈曲して右方に所定長さ延びる前壁６２及び後壁６３で構成されている。本体壁６１の内面下端部には、前記右上ホルダ部５０の滑り防止プレート５４と同様の滑り防止プレート６４が取り付けられている。前壁６２の上端部には、トルクリミッタ機構３４の支軸３４ａが貫通する軸孔６２ａが形成されている。また、前壁６２の前面には、軸孔６２ａの外側に、トルクリミッタ機構３４の後述する後トルクリミッタ１０２に嵌合した状態で係合するトルクリミッタ係合部６２ｂが設けられている。さらに、後壁６３の上端部には、収容ホルダ駆動機構３３の支軸３３ａが係合しかつその支軸３３ａに相対的に回転可能な係合凹部６３ａ（図８（ａ）参照）が形成されている。

左上ホルダ部７０は、その本体を構成しかつ正面形状が横長矩形状の本体壁７１と、その上端部から直角に屈曲して左方に所定長さ延びる上壁７２と、本体壁７１の上半部及び上壁７２に連なる前壁７３及び後壁７４で構成されている。本体壁７１の下端部には、前方及び後方にそれぞれ突出し、駆動フラッパ８０に回動自在に係合する前後２つの係合凸部７１ａ、７１ａが設けられている。また、上壁７２には、前端部及び後端部にそれぞれ、上方に突出し、収容ホルダ３２が上下反転した際に、下ケース４の底板に形成された後述するストッパ４ｂにそれぞれ当接する当接凸部７２ａ、７２ａが設けられている。さらに、前壁７３及び後壁７４には、駆動フラッパ８０の後述する前壁８２及び後壁８３に係合する係合凸部７３ａ、７４ａが設けられている。また、前壁７３及び後壁７４の本体壁７１と反対側の端部（図７の左端部）にはそれぞれ、後述する引張りコイルばね８６、８７の一端部を係止するばね係止部７３ｂ、７４ｂが設けられている。

駆動フラッパ８０は、左上ホルダ部７０の本体壁７１の背面側（図７の左方）に斜めに配置され、横長矩形状の本体壁８１と、この本体壁８１の前端部及び後端部から直角に屈曲して連なる前壁８２及び後壁８３で構成されている。本体壁８１の下端部には、左上ホルダ部７０の本体壁７１の下端を下回るように突出する下壁８１ａが設けられている。また、前壁８２には、その下端部に、トルクリミッタ機構３４の支軸３４ａが貫通する軸孔８２ａが形成されるとともに、その軸孔８２ａの左斜め上方に、左上ホルダ部７０の下端前部の係合凸部７１ａを回動自在に支持する支持孔８２ｂが形成されている。加えて、前壁８２の上部には、引張りコイルばね８６の一端部を係止するばね係止部８２ｃが設けられている。

一方、後壁８３には、その下端部に、収容ホルダ駆動機構３３の支軸３３ａが貫通しかつその支軸３３ａと一体に回転可能な軸孔８３ａが形成されるとともに、その軸孔８３ａの左斜め上方に、左上ホルダ部７０の下端後部の係合凸部７１ａを回動自在に支持する支持孔８３ｂが形成されている。また、後壁８３の上部には、引張りコイルばね８７の一端部を係止するばね係止部８３ｃが設けられている。さらに、後壁８３には、右方に延びかつ右上ホルダ部５０の本体壁５１の背面（右面）に回り込むように形成されたストッパ８３ｄが設けられている。また、後壁８３には、軸孔８３ａの上方に、収容ホルダ駆動機構３３の後述する駆動軸９３に係合する係合凸部８３ｅが設けられている。

上記の左上ホルダ部７０と駆動フラッパ８０では、前側のばね係止部７３ｂ、８２ｃ間、後側のばね係止部７４ｂ、８３ｃ間にそれぞれ、２つの引張りコイルばね８６、８７が設けられている。したがって、これらのばね８６、８７により、左上ホルダ部７０は、下端部の係合凸部７１ａを中心として、対向する右上ホルダ部５０側に付勢されている。

また、以上のように構成された収容ホルダ３２では、図７及び図８（ａ）に示すように、左下ホルダ部６０、右上ホルダ部５０、駆動フラッパ８０及び右下ホルダ部４０のそれぞれの前壁６２、５２、８２及び４３が、前側から後ろ側に向かって順に重なるとともに、互いに合致する各前壁の軸孔６２ａ、５２ａ及び８２ａ、並びに係合凹部４３ａに、トルクリミッタ機構３４の支軸３４ａが挿通されている。

加えて、右下ホルダ部４０、駆動フラッパ８０、右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０のそれぞれの後壁４４、８３、５３及び６３が、後ろ側から前側に向かって順に重なるとともに、互いに合致する各後壁の軸孔４４ａ、８３ａ及び５３ａ、並びに係合凹部６３ａに、収容ホルダ駆動機構３３の支軸３３ａが挿通されている。

図６〜図８に示すように、収容ホルダ駆動機構３３は、モータ９１と、その動力を伝達するギヤボックス９２と、水平に延び、ギヤボックス９２の出力軸（図示せず）に連結された駆動軸９３と、この駆動軸９３に同心に挿入された状態で取り付けられ、前端部が収容ホルダ３２の後ろ側の軸孔４４ａ、８３ａ及び５３ａ、並びに係合凹部６３ａに挿通された前記支軸３３ａなどで構成されている。

駆動軸９３は、プラスチックの成形品で構成されており、所定の径及び長さを有する軸本体９４と、その後端に連なり、軸本体９４よりも大きい径を有する拡径部９５と、軸本体９４の前端部に設けられ、右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０にそれぞれ係合する２つの係合凹部９６、９７を有している。軸本体９４には、前方に開放し、断面Ｄ字状の挿入穴９４ａが形成されており、この挿入穴９４ａに支軸３３ａが挿入されている。したがって、駆動軸９３が回転することにより、これと一体に支軸３３ａも回転する。

拡径部９５には、後方に開放し、ギヤボックス９２の出力軸に嵌合する嵌合凹部９５ａが形成されている。また、拡径部９５の外周面の所定位置には、駆動軸９３の回転角度位置を検出するための２つの検出凸部９５ｂ、９５ｂが設けられている。これらの検出凸部９５ｂ、９５ｂが、拡径部９５付近の上側及び右側にそれぞれ配置されたマイクロスイッチ９８、９８をＯＮ／ＯＦＦすることによって、駆動軸９３の回転角度位置が検出される。

また、軸本体９４の前端部の係合凹部９６及び９７は、右下ホルダ部４０の係合凸部４４ｂ及び駆動フラッパ８０の係合凸部８３ｅにそれぞれ、駆動軸９３の回転方向に不動な状態で係合している。したがって、駆動軸９３が回転すると、それに伴い、右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０は、所定の相対角度を維持したまま、駆動軸９３と一体に回転する。

図６〜図８に示すように、トルクリミッタ機構３４は、前記支軸３４ａと、これに挿通された状態で取り付けられた前後２つのトルクリミッタ（以下、それぞれを適宜、「前トルクリミッタ１０１」及び「後トルクリミッタ１０２」という）と、前トルクリミッタ１０１に連結された円筒状の連結部材１０３などで構成されている。支軸３４ａは、その前端部において、直交する固定ピン１０４を介して、下ケース４に固定されている（図２参照）。つまり、支軸３４ａは回転不能になっている。

また、前後のトルクリミッタ１０１、１０２についての詳細な図示は省略するが、これらはいずれも、支軸３４ａと一体に回転する内輪と、その外側のハウジングと、これらの内輪とハウジングの間に介在し、所定の摩擦力を生じさせるための摩擦機構とを有している。このようなトルクリミッタ１０１、１０２では、支軸３４ａに不動に支持された内輪に対し、所定の大きさ未満のトルクがハウジングに作用しても、そのハウジングは内輪と同様に不動である一方、所定の大きさ以上のトルクがハウジングに作用すると、そのハウジングはスリップし、回転可能になる。このように、両トルクリミッタ１０１、１０２ではいずれも、所定の大きさ以上のトルクが作用しない限り、ハウジングが不動に保持される。

前トルクリミッタ１０１は、ハウジングが連結部材１０３に連結され、その連結部材１０３が右上ホルダ部５０の係合リブ５２ｂに係合している。つまり、前トルクリミッタ１０１のハウジングは、連結部材１０３を介して、右上ホルダ部５０に連結されている。一方、後トルクリミッタ１０２は、連結部材１０３の内側に収容された状態で配置され、ハウジングが、トルクリミッタ係合部６２ｂにおいて左下ホルダ部６０に連結されている。

以上のように、前後のトルクリミッタ１０１及び１０２がそれぞれ連結された右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０は、所定の大きさ以上のトルクが作用したときには、そのトルクが作用する方向に回動する一方、それ以外のときには、そのときの位置に維持される。

なお、前記開封スライダ２２を駆動する駆動ボックス１２内のモータ、及び上下反転装置３１における収容ホルダ駆動機構３３のモータ９１は、図示しないマイクロコンピュータを有する制御装置によって制御される。

図９は、開封された原料スティックＢを上下反転させた際に、その開封された部分である開封部を強制的に開口させる開口装置１１０を示している。この開口装置１１０は、下ケース４の底板上にかつ収容ホルダ３２の下方に配置されており（図６参照）、開閉自在に設けられた前後２つの開口アーム（以下、それぞれ適宜「前開口アーム１１１」及び「後開口アーム１１２」という）と、両開口アーム１１１、１１２を閉鎖する方向に付勢するねじりばね１１３で構成されている。両開口アーム１１１、１１２はいずれも、平面形状がほぼ横長矩形状に形成され、その左端部に、下ケース４の底板に立設された支軸４ａ、４ａが下方から挿通されている。これにより、両開口アーム１１１、１１２は、対応する支軸４ａを支点として、回動可能に支持されている。また、前後の開口アーム１１１、１１２には、両支軸４ａ、４ａの間に、互いに左右方向に重なった状態で当接する当接部１１１ａ、１１２ａが設けられている。

さらに、前開口アーム１１１の右前端部には、収容ホルダ３２が上下反転した際に右上ホルダ部５０のアーム駆動部５５が当接することにで、両開口アーム１１１、１１２を開放させる開放用凸部１１１ｂが設けられている。また、前記ねじりばね１１３は、後開口アーム１１２の支軸４ａに取り付けられており、この後開口アーム１１２を時計方向に付勢している。

以上のように構成された開口装置１１０は、待機状態では、図１０（ａ）に示すように、両開口アーム１１１、１１２の右側部分が、互いに所定間隔を隔てて、左右方向に平行に延びる閉鎖状態になる。一方、収容ホルダ３２の上下反転の際には、図１０（ｂ）に示すように、右上ホルダ部５０のアーム駆動部５５が、前開口アーム１１１の開放用凸部１１１ｂに当接することにより、前開口アーム１１１を図１０の時計方向に回動させる。これに伴い、前開口アーム１１１の当接部１１１ａが、後開口アーム１１２の当接部１１２ａを、ねじりばね１１３の付勢力に抗して右方に押圧することにより、後開口アーム１１２が反時計方向に回動する。その結果、両開口アーム１１１、１１２の右側部分は、右方に向かって間隔が次第に大きくなる開放状態になる。

また、図２及び図６に示すように、下ケース４内には、収容ホルダ３２の右方の所定位置に、上端部が開封された原料スティックＢを上下反転させる際に、その原料スティックＢの開封部を案内するためのガイド部材１２０（折曲げガイド部）が設けられている。このガイド部材１２０は、収容ホルダ３２を上下反転する際の回転軸線から所定距離、離れた円弧状のガイド面１２０ａを有している。また、上記の所定距離は、開封された原料スティックＢが上下反転される際に、その開封側の端部が折れ曲がるような所定長さに設定されている。

次に、図１１〜図１５を参照しながら、原料払出し装置１による原料スティックＢからの原料Ｇの払出し動作について説明する。なお、原料払出し装置１の待機状態では、前述した図６及び図８に示すように、上下反転装置３１の収容ホルダ３２は、上ケース２の投入口１１の真下において、上方に開放した状態に保持されている。また、以下の説明では、原料払出し装置の１の各部品の回転方向については、原料払出し装置１をその前方から見たときの状態で説明するものとする。

まず、原料払出し装置１の上方から投入口１１に原料スティックＢが投入されると、その原料スティックＢは、原料払出し装置１内に落下し、図１１（ａ）に示すように、上下方向に沿って延びる起立姿勢に保持された状態で収容ホルダ３２に収容される。

次いで、駆動ボックス１２内のモータが作動し、待機位置に位置する駆動カム１３が半回転する。これにより、開封スライダ２２が右方に移動し、以下のようにして、原料スティックＢの上端部の所定位置Ｐを切断し、開封する。

図１４は、開封スライダ２２による原料スティックＢの開封動作を順に示している。開封スライダ２２が、同図（ａ）に示す待機位置から右方に移動すると、まず、同図（ｂ）に示すように、押圧スライダ２４の押圧部２４ａが、原料スティックＢの上側の封止部付近を、投入口１１の右側壁１１ａの下端部に押し付けた状態で、これに当接する。この場合、開封スライダ２２のうち、スライダ本体２３のみがさらに右方への移動が可能である一方、押圧スライダ２４は、それ以上の移動が阻止される。

この状態において、開封スライダ２２のスライダ本体２３がさらに右方へ移動すると、押圧スライダ２４は、両圧縮ばね２５、２５によって、右方により強く付勢され、それにより、投入口１１の右側壁１１ａとの間で、原料スティックＢの上端部を強固に挟持する。そして、図１４（ｃ）に示すように、開封スライダ２２のスライダ本体２３が右方の切断位置へさらに移動することにより、これと一体の切断刃２６が原料スティックＢの所定位置Ｐを切断する。これにより、原料スティックＢの上端部が開封される。なお、原料スティックＢから切り離された切れ端Ｂｅは、開封スライダ２２が左方の待機位置に戻るまでは、投入口１１の右側壁１１ａと開封スライダ２２の押圧スライダ２４とで挟まれた状態のまま、投入口１１内に保持される。

以上のようにして原料スティックＢを開封した後、収容ホルダ駆動機構３３のモータ９１が作動し、駆動軸９３が時計方向に約２００度回転する。これに伴い、収容ホルダ３２も、駆動軸９３（支軸３３ａ、３４ａ）を中心として、これと一体に同じ角度、回転し、それにより、上端部が開封された原料スティックＢを上下反転することにより、その原料スティックＢから原料Ｇを下方に払い出す（図１２（ｂ）参照）。

ここで、収容ホルダ３２が回転する際の各ホルダ部４０、５０、６０及び７０、並びに駆動フラッパ８０の動作について、具体的に説明する。まず、図１１（ａ）に示す待機位置から、駆動軸９３が約２０度、時計方向に回転すると、同図（ｂ）に示すように、駆動軸９３と一体に右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０も、時計方向に約２０度回転する。またこの場合、駆動フラッパ８０の回転に伴い、この駆動フラッパ８０に両張りコイルばね８６、８７を介して連結されている左上ホルダ部７０も、時計方向に約２０度回転する。

ただしこの場合、右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０は、待機位置のまま保持される。これは、前述したように、右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０が、トルクリミッタ機構３４の前トルクリミッタ１０１及び後トルクリミッタ１０２にそれぞれ連結されており、駆動軸９３が待機位置から約２０度回転するまでに右上ホルダ部５０及び左上ホルダ部６０に作用するトルクがそれ程大きくないからである。

したがって、駆動軸９３が待機位置から時計方向に約２０度回転すると、左上ホルダ部７０の本体壁７１の上端部が右上ホルダ部５０の本体壁５１の上端部に当接し、これにより、原料スティックＢの上端部が左上ホルダ部７０と右上ホルダ部５０とで挟持される。加えて、右下ホルダ部４０の本体壁４１の凸部４１ａが左下ホルダ部６０の本体壁６１の下端部に当接し、これにより、原料スティックＢの下端部、具体的には、原料スティックＢの下側の封止部Ｆが右下ホルダ部４０と左下ホルダ部６０とで挟持される。

上記の状態から、駆動軸９３が時計方向にさらに回転すると、収容ホルダ３２は、原料スティックＢの上下端部を挟持した状態のまま、駆動軸９３と一体に時計方向に回転する。この場合、前後のトルクリミッタ１０１、１０２にそれぞれ連結された右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０は、駆動軸９３と一体に回転する左上ホルダ部７０及び右下ホルダ部４０によってそれぞれ、所定の大きさ以上のトルクで押圧される。このため、右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０は、左上ホルダ部７０、駆動フラッパ８０及び右下ホルダ部４０とともに、時計方向に回転する。

また、収容ホルダ３２が上記のように回転する途中において、その収容ホルダ３２に収容・挟持された原料スティックＢは、図１１（ｃ）に示すように、上端部が下ケース４内のガイド部材１２０によって案内される。より具体的には、収容ホルダ３２が待機位置から時計方向に約９０〜１５０度回転する角度範囲（所定の角度範囲）において案内される。そしてこの場合、同図に示すように、原料スティックＢの上端部、すなわち開封側の端部は、ガイド部材１２０のガイド面１２０ａに摺接することによって折れ曲がった状態で案内される。これにより、原料スティックＢの上下反転の際に、その原料スティックＢの開封部から原料Ｇが飛び散るのを防止することができる。

図１２（ａ）は、駆動軸９３が待機位置から時計方向に約１８０度回転し、それに伴い、収容ホルダ３２も待機位置から時計方向に約１８０度回転した状態を示している。この場合、同図に示すように、左上ホルダ部７０の前後の当接凸部７２ａ、７２ａが、下ケース４の前後のストッパ４ｂ、４ｂ（同図では１つのみ図示）にそれぞれ当接する。これにより、左上ホルダ部７０は、駆動軸９３が上記の状態から時計方向にさらに回転しても、それ以上の回転が阻止される。

この状態から、駆動軸９３が時計方向にさらに約２０度回転すると、右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０も時計方向に約２０度回転する。左下ホルダ部６０は、右下ホルダ部４０に押圧されながら、これと一体に回転するので、原料スティックＢの封止部Ｆは、右下ホルダ部４０と左下ホルダ部６０で挟持された状態に保たれる。一方、右下ホルダ５０は、駆動フラッパ８０に、その前壁８２や後壁８３を介して押圧されながら、これと一体に回転する。

これにより、図１２（ｂ）に示すように、右上ホルダ部５０が左上ホルダ部７０から離れ、これらのホルダ部５０及び７０による、原料スティックＢの開封側の端部の挟持が解除される。その結果、原料スティックＢ内の原料Ｇが自重で下方に払い出され、下方のカップＣなどに供給される。なお、このカップＣは、図示しないカップ搬送装置などによって、台座５の内側の所定位置にあらかじめ搬送され、原料Ｇの供給終了後、湯が供給される湯供給位置に搬送される。

また、収容ホルダ３２が、上述した図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように回転する際には、収容ホルダ３２の下方に配置された開口装置１１０によって、原料スティックＢの開封側の端部が強制的に開口される。

図１５は、開口装置１１０による原料スティックＢの開口動作を順に示している。同図（ａ）は、収容ホルダ３２が待機位置から約１８０度回転し、右上ホルダ部５０が開口装置１１０に接近した状態を示している。この場合、原料スティックＢの開封側の端部は、右上ホルダ部５０と左上ホルダ部７０とで挟持されるとともに、前記ガイド部材１２０による折り曲げられた状態の案内によって、内面が密着し、閉口した状態になることがある。なおこの場合、図１５（ａ）に示すように、開口装置１１０の前開口アーム１１１と後開口アーム１１２の右端部間の距離Ｗは、原料スティックＢの閉口した状態における開封側の端部の横幅（同図の上下方向の長さ）Ｂｗよりも小さくなっている。

上記の状態から、収容ホルダ３２の時計方向へのさらなる回転に伴い、右上ホルダ部５０が左方に移動すると、図１５（ｂ）に示すように、右上ホルダ部５０のアーム駆動部５５が前開口アーム１１１の開放用凸部１１１ｂに当接し、これを前方（図１５の下方）に押圧する。これにより、前開口アーム１１１は、左方の対応する支軸４ａを支点として時計方向に回動する。またこの場合、前開口アーム１１１の当接部１１１ａが、後開口アーム１１２の当接部１１２ａを、ねじりばね１１３の付勢力に抗して、右方に押圧する。これにより、後開口アーム１１２は、対応する支軸４ａを支点として反時計方向に回動する。その結果、前開口アーム１１１及び後開口アーム１１２は、右端部間の距離Ｗが原料スティックＢの上記横幅Ｂｗよりも大きくなるように開放する。これにより、原料スティックＢの開封側の端部が閉口することで、その横幅が広がっていても、原料スティックＢの開封側の端部は、前開口アーム１１１と後開口アーム１１２の右端部間に、そのままの状態で移動する。

そして、上記の状態から、収容ホルダ３２の時計方向へのさらなる回転に伴い、右上ホルダ部５０がさらに左方に移動すると、図１５（ｃ）に示すように、アーム駆動部５５が前開口アーム１１の開放用凸部１１１ｂから外れる。これにより、開放していた前開口アーム１１１及び後開口アーム１１２は、ねじりばね１１３の付勢力により、開放時と逆方向に回動し、元の待機位置に戻る。この場合、原料スティックＢの開封側の端部が、その横幅方向の両側から、両開口アーム１１１、１１２で押圧される。これにより、原料スティックＢの開封側の端部は、閉口していたとしても、強制的に開口される。その結果、原料スティックＢ内の原料は、開口した開封部から円滑に払い出される。

以上のようにして、原料スティックＢから全ての原料Ｇが払い出されるとともに、その原料Ｇが供給されたカップＣが、台座５の内側から他の場所（例えば湯供給位置）に搬送された後、以下のようにして、収容ホルダ３２から空の原料スティックＢを廃棄するとともに、その収容ホルダ３２を元の待機位置に戻す。

具体的にはまず、図１２（ｂ）に示す状態において、収容ホルダ駆動機構３３のモータ９１が、上述した収容ホルダ３２の上下反転時と逆方向に回転することにより、収容ホルダ３２を反時計方向に回転させる。

図１２（ｃ）は、同図（ｂ）に示す状態において、駆動軸９３が反時計方向に約２０度回転した状態を示している。この場合、駆動軸９３の回転に伴い、これと一体に右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０も、反時計方向に約２０度回転する一方、右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０は、前トルクリミッタ１０１及び後トルクリミッタ１０２の作用により、不動の状態に維持される。これにより、右下ホルダ部４０と左下ホルダ部６０の本体壁４１、６１による原料スティックＢの挟持が解除される。その結果、原料Ｇが払い出された後の空の原料スティックＢは、自重で落下し、収容ホルダ３２の下方に廃棄される。

その後、駆動軸９３が、反時計方向にさらに約２００度回転することにより、収容ホルダ３２も、図１２（ｃ）に示す状態から図１３（ａ）に示す状態に、反時計方向に約２００度回転する。この場合、収容ホルダ３２の右下ホルダ部４０、左上ホルダ部７０及び駆動フラッパ８０は、駆動軸９３と一体に回転する。一方、左下ホルダ部６０は、右下ホルダ部４０のストッパ４２ａによる係合により、また、右上ホルダ部５０は、駆動フラッパ８０のストッパ８３ｄによる係合により、右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０と一体に回転する。

この状態において、原料スティックＢを開封するための開封スライダ２２を駆動する駆動ボックス１２のモータが再度作動し、待機位置から半回転していた駆動カム１３が再度半回転して、待機位置に戻る。これに伴い、開封スライダ２２は、図１４（ｃ）に示す状態から、同図（ａ）に示す待機位置に戻る。またこの場合、投入口１１内に保持されていた、原料スティックＢの切れ端Ｂｅは、図１３（ａ）に示す収容ホルダ３２の右側面（右上ホルダ部５０及び右下ホルダ部４０の本体壁５１、４１の外側の側面）上に自重で落下し、それに案内されながら、すでに廃棄された空の原料スティックＢと同様、下方に廃棄される。

このようにして、切れ端Ｂｅを廃棄した後、駆動軸９３を時計方向に約４０度回転させる。これにより、図１３（ｂ）に示すように、収容ホルダ３２の右下ホルダ部４０、左上ホルダ部７０及び駆動フラッパ８０は、駆動軸９３と一体に、時計方向に約４０度回転する。

一方、左下ホルダ部６０及び右上ホルダ部５０は、右下ホルダ部４０及び駆動フラッパ８０が時計方向に２０度回転するまでは、前トルクリミッタ１０１及び後トルクリミッタ１０２の作用により、不動の状態に維持される。そして、右下ホルダ部４０及び左上ホルダ部７０が時計方向にさらに２０度回転することにより、これらのホルダ部４０及び７０で、左下ホルダ部６０及び右上ホルダ部５０が押圧され、図１３（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示す状態、すなわち、右上ホルダ部５０及び左下ホルダ部６０の本体壁５１及び６１がほぼ鉛直な姿勢になる。

その後、駆動軸９３を反時計方向に約２０度回転させる。これにより、図１３（ｃ）に示すように、右下ホルダ部４０及び左上ホルダ部７０は、駆動軸９３と一体に、反時計方向に約２０回転し、待機位置に戻る。

以上詳述したように、本実施形態の原料払出し装置１によれば、投入口１１から投入された原料スティックＢは、収容ホルダ３２に収容されることによって起立姿勢に保持され、開封の際に、上部のスペース部Ｓが開封スライダ２２の切断刃２６で切断されるので、その切断刃２６に原料Ｇが付着するのを防止することができる。これにより、原料の付着によるカッターの切れ具合の低下が生じる従来と異なり、長期間にわたって、切断刃２６の良好な切れ具合を確保することができ、それにより、原料スティックＢから原料Ｇを安定して払い出すことができる。

また、上端部が開封された原料スティックＢを上下反転する際に、そのスペース部Ｓを、右上ホルダ部５０と左上ホルダ部７０で挟持しているので、その反転中に、原料Ｇが原料スティックＢから漏れ出るのを抑制することができる。加えて、開封された原料スティックＢの上下反転の際に、開封側の端部がガイド部材１２０によって、折れ曲がった状態で案内されるので、反転中における原料スティックＢの開封部からの原料Ｇの飛び散りを防止することができる。

なお、本発明は、説明した上記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。実施形態では、原料スティックＢの上下反転中に、その開封部を案内するガイド部材１２０を下ケース４内に設置し、開封部が原料スティックＢの真横から下側に移動するときの角度範囲において、開封部を案内するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ガイド部材１２０と同様のガイド部材を中ケース２内に設置し、原料スティックＢの上下反転の開始直後から、開封部を案内することも可能である。

また、実施形態で示した原料払出し装置１やガイド部材１２０の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

１ 原料払出し装置
２２ 開封スライダ
３１ 上下反転装置
３２ 収容ホルダ
３３ 収容ホルダ駆動機構
３３ａ 収容ホルダ駆動機構の支軸（水平軸線）
１２０ ガイド部材（折曲げガイド部）
１２０ａ ガイド面
Ｂ 原料スティック（袋容器）
Ｓ スペース部
Ｇ 原料

Claims (3)

1. 飲料の調理時に、飲料用の原料が封入された細長い袋容器を起立姿勢に保持した状態で、その上端部を開封し、当該袋容器を、水平軸線を中心として回転させることによって上下反転させることにより、当該袋容器の開封された部分である開封部から前記原料を下方に払い出す飲料用原料の払出し装置であって、
   前記水平軸線から所定距離離れた円弧状のガイド面を有し、前記袋容器の上下反転の途中に、前記開封部から前記原料が漏れ出るのを防止するために、当該袋容器の開封側の端部が、前記ガイド面に摺接することよって折り曲げられる折曲げガイド部を備えていることを特徴とする飲料用原料の払出し装置。
2. 前記折曲げガイド部は、前記袋容器が上下反転する途中であって、前記水平軸線を中心とする所定の角度範囲において、当該袋容器の開封側の端部が前記ガイド面に摺接するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の飲料用原料の払出し装置。
3. 前記折曲げガイド部は、前記袋容器の上下反転が終了したときに、当該袋容器の開封側の端部が前記ガイド面から離れるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の飲料用原料の払出し装置。

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