JPH0431671A - 定量ポンプの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シロップ飲料を扱うカップ式飲料自動販売
機、ないし飲料デイスペンサに組み込み、指令に基づい
てシロップタンクより吸い込んだシロップを定量ずつ飲
料カップへ向けて供給するシロップ用ポンプを実施対象
とした定量ポンプの駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

頭記したカップ式飲料自動販売機、飲料デイスペンサ等
に組み込まれたシロップ用ポンプとして往復動式ポンプ
を採用し、該ポンプのピストンをモータ駆動により往復
動操作するようにしたものが知られている。

ここで第５図ないし第７図により従来における頭記定量
ポンプ、並びにその駆動装置を説明する。

図において、１は往復動式ポンプであり、吸入弁ｌａ、
吐出弁１ｂを備えてシリンダ１ｃとピストン１ｄとで構
成されており、前記吸入弁ｌａ側には吸入配管２を介し
てシロップタンク３が接続され、吐出弁ｌｂ側には吐出
配管４を介して飲料カップ５に臨むノズル６が接続され
ている。一方、前記ポンプ１のピストン１ｄには後端を
フレーム７でガイド支持されたスライダ８が連結されて
いる。また該スライダ８を直線的に往復移動操作するた
めに、モータ９で回転駆動されるカム１０がスライダ８
と直交配備してあり、かつ該カム１０を挟んでスライダ
８上の前後位置には一対の案内ローラ８ａ、８ｂが設け
てあり、これらでポンプ１に対する駆動装置を構成して
いる。なお１１はカム軸上に取付けた自走カム、１２は
待機位置検出用スイッチ、１３はコントローラである。

かかる構成で、待機時には第５図の状態で停止している
。ここでコントローラ１３にシロップ供給指令が与えら
れると、モータ９が始動してカム１０を緩速で反時計方
向に回転駆動する。ここでまずカム１０が待機位置を基
準に０度から９０度まで回転する過程で、第６図のよう
にカム１ｏが後部の案内ローラ８ｂを押し、スライダ８
を矢印Ｐのように後退移動操作する。これによりポンプ
１のピストン１ｄがシリンダｌｃ内を後退し、吸入弁１
ａを開放してシロップタンク３より吸入管路２を通じて
シリンダｌｃ内にシロップを吸い込む。続いてカム１０
の回転が進んでカムの向きが反転するようになると、第
７図のようにカム１゜が前部の案内ローラ８ａを押し、
スライダ８を矢印Ｑのように前方に移動操作する。これ
によりポンプ１のピストンｌｄが前進し、吐出弁１ｂを
開放してシリンダ１ｃ内に溜っているシロップを吐出管
路４を通じて飲料カップ５に向けて吐出し供給する。そ
の後にカムが１回転して再び待機位置に戻ると、自走カ
ム１１によりスイッチ１２が作動し、この信号を基にコ
ントローラ１３の指令でモータ９が停止し、１回のシロ
ップ供給動作が終了する。またポンプ吸入、吐出動作時
のピストン変位に対するカム回転角との関係を表したカ
ムチャートは第８図のようになる。

また第５図において、カム１０に対向してスライダ８上
に設けた案内ローラ８ａと８ｂとの間の間隔ｌを変更す
ることにより、スライダ８、したがってピストン１ｄの
移動ストローク量が変わり、１回のシロップ供給量を調
節することが可能である。

なおりツブ式飲料自動販売機、飲料デイスペンサ等で実
際にシロップ飲料を製造する場合は、前記したシロップ
供給と並行して飲料カップ５に希釈冷水ないし炭酸水、
および必要により氷が供給されることは周知の通りであ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで上記した従来の定量ポンプの駆動装置では、動
作面で次記のような問題点がある。すなわち、前記説明
から明らかなように従来構造では、スライダ８に設けた
案内ローラ８ａと８ｂとの間の間隔ｌによってシロップ
吐出量が一義的に設定されるため、シロップ吐出量を一
旦設定すると、シロップ供給動作毎にそのシロップ吐出
量を自由にコントロールすることができない。つまり実
際の使用状態では１台のポンプで単一量のシロップしか
供給できないことになる。

一方、昨今のカップ式飲料自動販売機では、多様化する
要望に応えて、同一機で飲料を大、　ｉＪけイズのカッ
プに入れて販売を行う、あるいは仕上がり量を同じにし
て種類の異なる飲料をミックスして販売する等のものが
出現するようになっており、このような販売の多様化に
対応させるためには、飲料種類の選択により１回のシロ
ップ吐出量を変える必要がある。

しかし、従来のポンプでは１台毎にシロップ吐出量が固
定的に設定されるために、前記した販売の多様化に対応
させるには当然のことながらその種類に応じてシロップ
吐出量を設定した複数台数の定量ポンプを用意しなけれ
ばならず、その運転制御を含めた構成が複雑化する。

一方、従来の構造では１回のシロップ供給動作毎にカム
を１回転駆動するようにしており、かつ第８図のカムチ
ャートで明らかなように、カムが３６０度回転する間に
前半、および後半における９０度の回転角でそれぞれポ
ンプの吸入、吐出行程でピストンを移動操作するように
している。

カムの回転は一回転であり、スライダの移動速度は遅く
、そのためスライダ自体のストロークも短い。従ってシ
ロップを適量送るためにはピストンの内径を大きくしな
ければならない。

このために、ピストン断面が大きくなり、カムに加わる
力が大きくなる。

この結果、高トルクのモータが必要となり、又カム、お
よびカムとモータとの間の減速歯車機構等の摩耗が大き
くその耐久性が問題となる。

この問題を避けるために、カム、案内ローラ、スライダ
などに強度、耐摩耗性の優れたコストの高い材料が使用
され、定量ポンプのコストを増大させている。

この発明は上記の点にかんがみ成されたものであり、そ
の目的はピストンの往復動操作の際に構成部材に加わる
トルクを低く抑えて耐久性、信軌性を高め、しかも飲料
販売の多様化に対応して１回の動作によるシロップ吐出
量を広範囲に調節できるようにした定量ポンプの駆動装
置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明によれば、ピスト
ンの往復動により吸入弁を介して液体をシリンダ内に吸
入し吐出弁を介して吐出供給する定量ポンプの前記ピス
トンを往復動させる駆動装置において、前記ピストンと
一体的に形成されねじを有する駆動アームと、前記駆動
アームのねじと螺合するねじを備えた駆動体と、この駆
動体を回転させて前記ピストンを往復動させる可逆回転
モータと、このモータの運転を制御する制御手段とを備
え駆動装置を構成するものとする。

〔作用〕

モータの運転により駆動体が回転し、ねじのリードに基
づいてピストンが移動し、前記モータの回転方向の正逆
切換によりピストンの前進、後退が切替えられる。ねじ
の長さを長くすることによりピストンのストロークの最
大限を大きくできて、又モータの運転時間を制御して駆
動体の回転数を［ＩＪすることによりピストンのストロ
ークが調整できてシロップの吐出量を広範囲に調節でき
る。

ピストンの往復動にねじのリードを利用しているので負
荷が安定しかつ低負荷となり構成を簡単化してコストの
低減が可能となる。

〔実施例〕

第１図ないし第４図はこの発明の実施例を示すもので、
第５図ないし第７図と共通あるいは同一の部分は同じ符
号で示す。

第１図ないし第４図において、２０は次の如く構成され
る駆動装置である。即ち２１はピストンＩｄと一体的に
結合されめねじ２１ａ及びガイド孔２１ｂを有する駆動
アーム、２２は外周上に前記めねし２１ａと螺合するお
ねじ２２ａを有し軸受台２３に回動可能に支持される駆
動体としてなる駆動軸、２４は駆動軸２２と平行に配置
され軸受台２３に両端を固定され前記ガイド孔２１ｂを
滑動するガイド軸、２５はモータ９の回転を駆動軸２２
に伝える伝動用歯車である。２６はモータ９の制御箱で
、２７はピストン１ｄの前進限においてモータ９を停止
させるためのりミントスイッチ、２８ａ　、　　２８ｂ
　、　　２８ｃはピストン１ｄを適当距離移動させるよ
うに、モータ９を適当時間正回転でかつその後逆回転で
運転させるタイマ兼用スイッチで、飲料カップ５の小中
大に合わせ各飲料カップ５に対するシロップの吐出量に
見合った時間にセントされる。

前述の構成において、自動販売機の商品販売用押釦が押
され、かつ小カップが選択されると、定量ポンプは第２
図の状態において、スイッチ２８ａがＯＮしてモータ９
が先づ正回転で運転し初め駆動軸２２を回転させる。こ
れにより第３図の如（駆動アーム２１が移動するととも
にピストン１ｄが後退してシロップタンク３内のシロッ
プが吸入弁１ａを通ってシリンダｌｃ内に吸い込まれる
。

適当時間運転後モータ９が逆回転に移り、ピストン１ｄ
が前進してシリンダｌｃ内の前記シロップを吐出弁１ｂ
を通して飲料カップ５に吐出する。

飲料カップ５には小カップの飲料に適当な量のシロップ
が供給され、ピストン１ｄが前進限に達するとりミント
スイッチ２７が作動してモータ９が停止し、かつモータ
９の正転への切替が行われ、駆動装置２０は元の状態に
復帰する。又上記において、大カップが選択された場合
には、定量ポンプはスイッチ２８ｃがＯＮしてモータ９
が小カップの場合より長時間運転して第４図に示す如く
大きく後退して大カップに見合う多量のシロップをシリ
ンダｌｃ内に吸い込んだ後、飲料カフブ５に供給する。

中カップが選択された時にはスイッチ２８ｂがＯＮＬで
前記小カップと大カップとの中間距離までピストン１ｄ
が後退し中カップに見合う量のシロップの供給が行われ
る。

上記駆動装置２０はねじのリードを利用してピストン１
ｄを往復動させるので、駆動軸２２を長くすることによ
ってピストン１ｄのストロークを容易に長くできる。従
ってシリンダＩＣの内径を大きくせずにシロップの１回
の最大吐出量を増大させることができるので、高トルク
モータを必要とせずかつ構成部材に格別に機械的性質の
優れた高価格の材料を使用する必要がない。さらに前記
ピストン１ｄの往復動における変位がモータ９の運転時
間に比例し、飲料カップ５へのシロップの吐出量が、モ
ータ９の運転時間により一義的に決められるので、前記
吐出量の設定を極めて容易に行うことができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ピストンの往復動により吸入弁を介
して液体をシリンダ内に吸入し吐出弁を介して吐出供給
する定量ポンプの前記ピストンを往復動させる駆動装置
において、前記ピストンと一体的に形成されねじを有す
る駆動アームと、前記駆動アームのねじと螺合するねじ
を備えた駆動体と、この駆動体を回転させて前記ピスト
ンを往復動させる可逆回転モータと、このモータの運転
を制御する制御手段とを備え駆動装置を構成したので、
飲料販売の多様化に対応して１回のシロップの吐出量を
広範囲にかつ容易に調節できて、さらに１回の最大吐出
量を増大させることが可能となり、さらにコストの低減
が可能な定量ポンプの駆動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の駆動装置を備える定量ポン
プを模擬的に示す断面図、第２図、第３図、及び第４図
はそれぞれシロップ供給待機、シロップ少量供給、及び
シロップ多量供給時のピストンの位置を示す断面図、第
５図、第６図及び第７図は従来の駆動装置を備えた定量
ポンプにおける待機、吸入、及び吐出状態での断面図、
第８図は同じくカム回転角とピストン変位との関係を示
す線図である。 １ａ・・・吸入弁、１ｂ・・・吐出弁、ＩＣ・・・シリ
ンダ、１ｄ・・・ピストン、９・・・モータ、２０・・
・駆動装置、２１・・・駆動アーム、２１ａ・・・めね
し、２２・・・駆動軸（駆動体）、２２ａ・・・おねじ
、２６・・・制御箱第１図 第 図 第 図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）ピストンの往復動により吸入弁を介して液体をシリ
   ンダ内に吸入し吐出弁を介して吐出供給する定量ポンプ
   の前記ピストンを往復動させる駆動装置において、前記
   ピストンと一体的に形成されねじを有する駆動アームと
   、前記駆動アームのねじと螺合するねじを備えた駆動体
   と、この駆動体を回転させて前記ピストンを往復動させ
   る可逆回転モータと、このモータの運転を制御する制御
   手段とを備えてなることを特徴とする定量ポンプの駆動
   装置。