JPH10247274A - 自動販売機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ユーザーが商品を選択してから商品を受け取
るまでの時間が短く、且つ商品棚からエレベータ上へ払
い出された商品が商品取出口へ搬送される際に損傷する
恐れのない自動販売機を提供する。 【解決手段】 上下に移動するエレベータと、エレベー
タの側方で上下方向に互いに間隔を隔てて積層され、エ
レベータへ向かって下方へ傾斜した複数の商品棚２と、
商品棚２からエレベータへ商品を払い出す商品払出装置
と、エレベータに取り付けられ商品棚２の下縁に平行に
延在する商品搬送用コンベアとを備え、各商品棚には商
品棚２の下縁の延在方向に互いに間隔を隔てて複数の商
品列を成して商品が載置され、更に、商品棚２から払い
出された商品を載せたエレベータが、商品２００が属し
ていた商品列毎に設定された所定の高さ領域に到達した
時に商品搬送用コンベアを始動させる制御装置とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はビン、缶、ペットボ
トルなどの容器に詰められた商品の自動販売機に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特願平８−２３４４１８号
において、上下に移動するエレベータと、エレベータの
側方で上下方向に互いに間隔を隔てて積層され、エレベ
ータへ向かって下方へ傾斜した複数の商品棚と、商品棚
からエレベータへ商品を払い出す商品払出装置と、エレ
ベータに取り付けられ商品棚の下縁に平行に延在する商
品搬送用コンベアとを備え、各商品棚には商品棚の下縁
の延在方向に互いに間隔を隔てて複数の商品列を成して
商品が載置される自動販売機を提案した。上記自動販売
機においては、ユーザーが商品選択釦を押すと、エレベ
ータが原点位置からユーザーが選択した商品が載置され
た商品棚の位置まで移動し、商品払出装置が作動して商
品棚から所望の商品がエレベータ上へ払い出され、エレ
ベータが商品取出口の高さ位置まで移動し、商品搬送用
コンベアが作動して商品を商品取出口へ搬送する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記自動販売機におい
ては、エレベータが商品取出口の高さ位置ヘ到達した後
に、商品搬送用コンベアを作動させたので、ユーザーが
商品を選択してから商品を受け取るまでに時間が掛かる
という問題があった。他方、エレベータが商品取出口の
高さ位置へ向けて移動を開始すると同時に商品搬送用コ
ンベアを作動させると、商品取出口から遠い商品棚の商
品取出口に近い商品列から商品を払い出した場合に、エ
レベータが商品取出口の高さ位置に到達する前に、商品
が商品搬送用コンベアの商品取出口側の端部へ到達し、
商品が自動販売機の構成部材と干渉して商品が損傷する
という問題を生ずる。本発明は上記問題に鑑みてなされ
たものであり、上下に移動するエレベータと、エレベー
タの側方で上下方向に互いに間隔を隔てて積層され、エ
レベータへ向かって下方へ傾斜した複数の商品棚と、商
品棚からエレベータへ商品を払い出す商品払出装置と、
エレベータに取り付けられ商品棚の下縁に平行に延在す
る商品搬送用コンベアとを備え、各商品棚には商品棚の
下縁の延在方向に互いに間隔を隔てて複数の商品列を成
して商品が載置される自動販売機であって、ユーザーが
商品を選択してから商品を受け取るまでの時間が短く、
且つ商品棚からエレベータ上へ払い出された商品が商品
取出口へ搬送される際に損傷する恐れのない自動販売機
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、上下に移動するエレベータと、
エレベータの側方で上下方向に互いに間隔を隔てて積層
され、エレベータへ向かって下方へ傾斜した複数の商品
棚と、商品棚からエレベータへ商品を払い出す商品払出
装置と、エレベータに取り付けられ商品棚の下縁に平行
に延在する商品搬送用コンベアとを備え、各商品棚には
商品棚の下縁の延在方向に互いに間隔を隔てて複数の商
品列を成して商品が載置され、更に、商品棚から払い出
された商品を載せたエレベータが、商品が属していた商
品列毎に設定された所定の高さ領域に到達した時に商品
搬送用コンベアを始動させる制御装置とを備えることを
特徴とする自動販売機を提供する。本発明に係る自動販
売機においては、商品棚から払い出された商品を載せた
エレベータが、商品が属していた商品列毎に設定された
所定の高さ領域に到達した時に商品搬送用コンベアを始
動させることにより、ユーザーが商品を選択してから商
品を受け取るまでの時間が短く、且つ商品棚からエレベ
ータ上へ払い出された商品が商品取出口へ搬送される際
に損傷する恐れのない自動販売機を実現した。

【０００５】

【発明の実施の形態】以降の説明において、図１〜１０
の矢印Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩの方向をそれ
ぞれ前方、後方、左方、右方、上方、下方と呼ぶ。な
お、図１、２、３、８において、紙面の裏面から表面へ
向かう方向が前方であり、表目から裏面へ向かう方向が
後方である。また、図９、１０において、紙面の裏面か
ら表面へ向かう方向が左方であり、表面から裏面へ向か
う方向が右方である。

【０００６】本発明の実施例に係る自動販売機を図１〜
１０に基づいて説明する。図１に示すように、自動販売
機の１００の左右方向中央部に上下移動可能なエレベー
タ１が配設されている。エレベータ１の左右両側に、上
下方向に互いに間隔を隔てて積層され、エレベータ１へ
向かって下方へ傾斜した複数の商品棚２が配設されてい
る。商品棚２の下縁は前後に延在している。各商品棚２
上には、ビン、缶、ペットボトルなどの容器に詰められ
た商品２００が、中心軸を前後方向へ延在させた状態で
左右方向に整列して載置されている。各商品棚２上に
は、前後方向に互いに間隔を隔てて４列の商品２００の
列が載置されている。

【０００７】図２、３に示すように、各商品棚２の下縁
部の下面側に且つ商品２００の各列の直下に、シーソー
方式の商品払出機構３が配設されている。エレベータ１
の左側の商品払出機構３に着目して商品払出機構３の構
成を説明する。商品払出機構３は、上端が前後方向に延
在する軸線回りに回動自在に商品棚２に支持された支持
端で下端が自由端の蝶番状の第１ストッパー３１と、下
端が前後方向に延在する軸線回りに回動自在に商品棚２
に支持された支持端で上端が自由端の蝶番状の第２スト
ッパー３２と、上端が第１ストッパー３１の自由端に前
後方向に延在する軸線回りに回動自在に連結され下端が
第２ストッパー３２の自由端に前後方向に延在する軸線
回りに回動自在に連結された中間アーム３３とを有して
いる。第１ストッパー３１、第２ストッパー３２、中間
アーム３３は第１ストッパー３１の支持端である上端を
左斜め上方ヘ差し向け第２ストッパー３２の支持端であ
る下端を右斜め下方へ差し向けて商品棚２と平行に左右
に延在するように配設されている。商品棚２には第１ス
トッパー３１の関節部と第２ストッパー３２の関節部と
が商品棚２上へ突出するのを許容する開口２１が形成さ
れている。中間アーム３３は、右斜め下方の第１位置と
左斜め上方の第２位置との間で商品棚２に平行に移動可
能に商品棚２によって支持されている。中間アーム３３
は、バネ３４により商品棚２に平行に右斜め下方へ付勢
されている。この結果、図３で実線で示すように、通
常、中間アーム３３は右斜め下方の第１位置にあり、第
２ストッパー３２の関節部が商品棚２の上方へ突出し、
第１ストッパー３１の関節部は商品棚２の下方へ後退し
ている。商品棚２の上方へ突出した第２ストッパー３２
によって、商品列の下端の商品２００が支持され、商品
列に属する全ての商品２００の落下防止がなされてい
る。中間アーム３３に押片３５が固定されている。

【０００８】図４に示すように、エレベータ１は上端が
開放された箱型部材１１によって構成されている。箱型
部材１１の左右側壁には、前後に互いに間隔を隔てて配
設された複数の商品払出機構３に対峙して、前後方向に
互いに間隔を隔てて、複数の開口１１ａが形成されてい
る。図５に示すように、エレベータ１は、エレベータ駆
動装置４のスライダ４１に固定されている。上下に延在
する２本の案内棒４２がスライダ４１に挿通され、上下
に延在するネジ棒４３がスライダ４１に挿通されてスラ
イダ４１に螺合している。ネジ棒４３の頂部に傘歯車４
４が固定されている。傘歯車４４はギヤボックス４５内
に配設された減速ギヤに噛合し、減速ギヤはエンコーダ
付きのサーボモータ４６に接続されている。図６に示す
ように、エレベータ１とエレベータ駆動装置４とは、矩
形の枠組５内に組付けられている。枠組５の前部縦桁５
１の高さ方向中央部に開口５１ａが形成されている。図
１に示すように、枠組５は、自動販売機の１００の左右
方向中央部に組付けられている。図９に示すように、自
動販売機１００の中扉１０１の高さ方向中央部に枠組５
の開口５１ａに対峙して開口１０１ａが形成されてい
る。自動販売機１００の外扉１０２の高さ方向中央部に
枠組５の開口５１ａに対峙して商品取出口１０２ａが形
成されている。開口１０１ａの前方下方に商品取出棚１
０３が配設されている。商品取出棚１０３は中扉１０１
の前面に取り付けられている。

【０００９】図４に示すように、エレベータ１には、商
品棚２の下縁に平行に前後に延在するベルト式の商品搬
出コンベヤ６が取り付けられている。図４に示すよう
に、エレベータ１には、商品搬送コンベヤ６の左右両側
に配設され、起立位置と商品搬送コンベヤ６側へ倒れた
位置との間でのみ倒起可能な側板７が取り付けられてい
る。側板７は、図示しないバネにより、起立する方向へ
付勢されている。図４に示すように、エレベータ１に
は、商品搬送コンベヤ６の両側に、側板７が商品搬送コ
ンベヤ６側ヘ倒れた時に側板７によって押され、側板７
が商品搬送コンベヤ６側ヘ倒れたことを検出するスイッ
チ８が取り付けられている。

【００１０】エレベータ１には、商品搬送コンベヤ６の
下方に、且つ側壁に形成された複数の開口１１ａに対峙
して、図７、８に示す、商品払出機構３を駆動するため
の商品払出機構駆動装置９が、商品棚２の下縁に平行の
方向、すなわち前後方向に互いに間隔を隔てて複数個取
り付けられている。商品払出機構駆動装置９は、エンコ
ーダ付きのサーボモータ９１と、ギヤボックス９２内に
配設された減速ギヤ９３と、減速ギヤ９３に噛合する円
弧状の駆動杆９４と、駆動杆９４の原点位置を検出する
光学センサ９５とを有している。駆動杆９４が原点位置
にある時、図８で実線で示すように、駆動杆９４の左右
両端は同一の高さ位置にあり、駆動杆９４はエレベータ
１内に格納されている。駆動杆９４が原点位置にある
時、駆動杆９４に形成されたスリット９４ａが光学セン
サ９５と対峙し、駆動杆９４が原点位置にあることが光
学センサ９５によって検知される。駆動杆９４は、図８
で矢印で示すように、回転する減速ギヤ９３により、左
右に円弧運動をする。駆動杆９４が左方へ円弧運動をす
ると、駆動杆９４の左端はエレベータ１の左側壁の開口
１１ａを通って、エレベータ１の左方へ突出し、駆動杆
９４が右方へ円弧運動をすると、駆動杆９４の右端はエ
レベータ１の右側壁の開口１１ａを通って、エレベータ
１の右方へ突出する。商品払出機構３と商品払出機構駆
動装置９とにより、商品払出装置が構成される。エレベ
ータ１、商品払出機構駆動装置９、商品搬送コンベヤ６
の作動は、図示しない制御装置によって制御される。

【００１１】制御装置が有するメモリ内に、図１０に示
す、商品搬送コンベヤ６の始動領域が記憶されている。
図１０から分かるように、商品搬送コンベヤ６の始動領
域として、枠組５の開口５１ａひいては商品取出口１０
２ａに最も近い商品列１に対しては、枠組５の開口５１
ａの高さ位置ひいては商品取出口１０２ａの高さ位置近
傍の領域Ａが設定され、商品列１に隣接する商品列２に
対しては、領域Ａよりも上下に広い領域Ｂが設定され、
商品列２に隣接する商品列３に対しては、領域Ｂよりも
上下に広い領域Ｃが設定され、商品列３に隣接する枠組
５の開口５１ａひいては商品取出口１０２ａから最も遠
い最奥の商品列３に対しては、領域Ｃよりも上下に広い
領域Ｄが設定されている。

【００１２】本実施例に係る自動販売機１００の作動を
以下に説明する。１つの商品列は同一の商品２００によ
って構成されている。複数の商品棚２上に、構成商品２
００の異なる４列の商品列が載置されている。ユーザー
は、所望の商品２００を選択し、図示しない商品選択ス
イッチを押す。自動販売機１００が備える図示しない制
御装置が作動し、エレベータ駆動装置４のサーボモータ
４６が回転し、ギヤボックス４５内に配設された減速ギ
ヤを介してネジ棒４３が回転し、ネジ棒４３に螺合する
スライダ４１が、案内棒４２に案内されて、原点位置で
ある最上位置から下方ヘ移動し、スライダ４１に固定さ
れたエレベータ１が、原点位置である最上位置から所望
の商品２００の列が載置された商品棚２へ接近する。サ
ーボモータ４６が停止し、エレベータ１が所望の商品２
００の列が載置された商品棚の下縁に対峙して停止す
る。サーボモータ４６に取り付けられたエンコーダによ
るパルス数と予め設定された商品棚位置を示すパルス数
とを比較することにより、エレベータ１の停止位置制御
が精度良く行われる。

【００１３】所望の商品２００によって構成される商品
列に対峙する商品払出機構駆動装置９のサーボモータ９
１が回転し、減速ギヤ９３が回転する。減速ギヤ９３に
噛合する駆動杆９４が、左右両端が同一の高さ位置にあ
る原点位置から、所望の商品２００によって構成された
商品列が載置された商品棚２へ向かって、左右何れかの
方向ヘ円弧運動し、駆動杆９４の左右何れかの端部が、
エレベータ１の側壁に形成された開口１１ａを通って、
所望の商品２００によって構成される商品列が載置され
た商品棚２へ向かって突出する。所望の商品２００によ
って構成される商品列が左側の商品棚２上に載置されて
いる場合には、駆動杆９４の左端がエレベータ１の左側
壁に形成された開口１１ａを通って左方へ突出し、所望
の商品２００によって構成される商品列が右側の商品棚
２上に載置されている場合には、駆動杆９４の右端がエ
レベータ１の右側壁に形成された開口１１ａを通って右
方へ突出する。駆動杆９４の円弧運動のストロークは、
サーボモータ９１に取り付けられたエンコーダによるパ
ルス数と予め設定されたストロークを示すパルス数とを
比較することにより、精度良く制御される。

【００１４】駆動杆９４の突出した端部は、上下に隣接
する商品棚２間の隙間へ侵入し、所望の商品列の直下に
配設された商品払出機構３の押片３５に当接し、バネ３
４の弾性力に抗して押片３５を斜め上方へ押し上げる。
円弧状の駆動杆９４が円弧運動をするので、駆動杆９４
の突出した端部は、上下に隣接する商品棚２間の傾斜し
た隙間内を該傾斜に略沿って移動する。この結果、上下
に隣接する商品棚２間の隙間が狭く、所望の商品列が載
置された商品棚２の下面と該商品棚の直下の商品棚２上
に載置された商品２００の頂部との間の隙間が狭い場合
でも、駆動杆９４の突出端部は、該狭い傾斜した隙間内
を下方の商品２００と干渉することなく移動できる。駆
動杆９４の端部が押片３５を斜め上方へ押し上げた結
果、商品払出機構３の中間アーム３３が斜め下方の第１
位置から斜め上方の第２位置ヘ移動し、第２ストッパー
３２の関節部が商品棚２の下方へ後退し、第１ストッパ
ー３１が商品棚２の上方へ突出する。所望の商品列の最
下端の商品２００が第２ストッパー３２の支持を失っ
て、商品棚２の下端からエレベータ１内へ落下する。所
望の商品列の最下端から２番目の商品２００は、第１ス
トッパー３１によって支持される。この結果、所望の商
品列に属する他の全ての商品２００の商品棚２からの落
下が阻止される。

【００１５】所望の商品列の最下端の商品２００が商品
棚２の下端からエレベータ１内へ落下する際に、エレベ
ータ１の側板７を商品搬送コンベヤ６側ヘ押し倒す。押
し倒された側板７によってスイッチ８が押され、側板７
が倒れたこと、ひいては所望の商品２００が商品棚２か
らエレベータ１へ払い出されたことが検出される。倒れ
た側板７は商品２００がエレベータ１内へ移動した後、
図示しないバネの付勢力により起立する。押し倒された
側板７に対峙する起立した側板７により、商品２００が
エレベータ１を乗り越えて反対側ヘ落下する事態の発生
が防止される。所望の商品２００が商品棚２からエレベ
ータ１へ払い出されたことが検出された後、サーボモー
タ９１が逆回転して、駆動杆９４が原点位置へ戻る。駆
動杆９４が原点位置ヘ戻ったことは、原点位置検出用の
光学センサー９５によって検出される。所望の商品２０
０が商品棚２からエレベータ１へ払い出されたことが検
出されない場合には、再度駆動杆９４が駆動されて、所
望の商品２００の商品棚２からの払い出しが試みられ
る。制御装置のメモリに、払い出された商品２００が載
置されていた商品棚の番号、払い出された商品２００が
属していた商品列の番号が記憶される。

【００１６】所望の商品２００が商品棚２からエレベー
タ１へ払い出された後、エレベータ１が上下に移動し
て、枠組５の開口５１ａの高さ位置、ひいては商品取出
口１０２ａの高さ位置へ接近する。エレベータ１は枠組
５内に組付けられているので、十分な強度を有してお
り、安定して作動する。エレベータ１の移動中、起立し
た側板７により商品２００のエレベータ１からの落下が
防止される。

【００１７】サーボモータ４６に取り付けられたエンコ
ーダによるパルス数と制御装置のメモリに記憶された図
１０の領域Ａ〜Ｄの上限下限に対応するパルス数とを比
較することにより、エレベータ１が領域Ａ〜Ｄに進入し
たことが検知される。制御装置のメモリに記憶された、
払い出された商品２００が載置されていた商品棚の番
号、払い出された商品２００が属していた商品列の番号
と、エレベータ１が図１０の領域Ａ〜Ｄに進入したこと
の検知結果とに基づいて、商品搬送コンベア６の始動が
なされる。すなわち、図１０に示す、商品取出口１０２
ａに最も近い商品列１から商品２００が払い出された場
合には、エレベータ１が領域Ａに進入した時に商品搬送
コンベア６が始動し、商品列１に隣接する商品列２から
商品２００が払い出された場合には、エレベータ１が領
域Ｂに進入した時に商品搬送コンベア６が始動し、商品
列２に隣接する商品列３から商品２００が払い出された
場合には、エレベータ１が領域Ｃに進入した時に商品搬
送コンベア６が始動し、商品列３に隣接する商品取出口
１０２ａから最も遠い最奥の商品列４から商品２００が
払い出された場合には、エレベータ１が領域Ｄに進入し
た時に商品搬送コンベア６が始動する。払い出された商
品２００が属する商品列が商品取出口１０２ａから遠ざ
かるにつれて、商品搬送コンベア６の始動時期が早まる
ので、何れの商品列から商品２００が払い出された場合
でも、エレベータ１が商品取出口１０２ａの高さ位置に
到達するのとほぼ同期して、商品２００が商品搬送コン
ベア６の商品取出口１０２ａ側端部近傍へ到達するのを
実現できる。従って、ユーザーは商品を選択した後比較
的短時間で商品を受け取ることができ、且つ、エレベー
タ１が商品取出口１０２ａの高さ位置に到達する前に、
商品２００が商品搬送用コンベア６の商品取出口１０２
ａ側端部へ到達し、商品２００が枠組５の前部縦桁５１
と干渉して商品が損傷するといった事態の発生が防止さ
れる。

【００１８】商品２００は商品搬送コンベヤ６によって
開口５１ａヘ向かって搬送される。図９に示すように、
商品２００は枠組み５の開口５１ａと中扉１０１の開口
１０１ａとを通り、開口１０１ａの前方下方に配設され
た商品取出棚１０３上ヘ落下し、外扉１０２商品取出口
１０２ａを介して自動販売機１００から取り出される。

【００１９】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
は上記実施例に限定されない。上記実施例においては、
サーボモータ４６に取り付けられたエンコーダによるパ
ルス数と図１０の領域Ａ〜Ｄの上限下限に対応するパル
ス数とを比較することにより、エレベータ１が領域Ａ〜
Ｄに進入したことを検知したが、制御装置のメモリに記
憶された、払い出された商品２００が載置されていた商
品棚２の番号と（すなわち商品棚２の高さ位置と）、エ
レベータ１が商品取出口１０２ａの高さ位置ヘ向かって
移動を開始した時からの経過時間とに基づいて、エレベ
ータ１が領域Ａ〜Ｄに進入したことを検知しても良い。
上記実施例においては、商品払出機構３をエレベータに
取り付けた商品払出機構駆動装置９を用いて駆動した
が、商品払出機構３の押片３５を駆動するソレノイドを
各商品払出機構３に付設し、該ソレノイドを用いて商品
払出機構３を駆動しても良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したごとく、本発明により、ユ
ーザーが商品を選択してから商品を受け取るまでの時間
が短く、且つ商品棚からエレベータ上へ払い出された商
品が商品取出口へ搬送される際に損傷する恐れのない自
動販売機か提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る自動販売機の内部構造の
正面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】本発明の実施例に係る自動販売機が備える商品
払出機構の正面図である。

【図４】本発明の実施例に係る自動販売機が備えるエレ
ベータの斜視図である。

【図５】本発明の実施例に係る自動販売機が備えるエレ
ベータ駆動装置の斜視図である。

【図６】図４のエレベータと図５のエレベータ駆動装置
とが枠組内に組付けられた状態を示す斜視図である。

【図７】本発明の実施例に係る自動販売機が備える商品
払出機構を駆動する駆動装置の斜視図である。

【図８】図７の矢印ａ−ａに沿った断面図である。

【図９】本発明の実施例に係る自動販売機の作動を示す
図である。

【図１０】商品搬送コンベヤ６の始動領域を例示する図
である。

【符号の説明】

１ エレベータ ２ 商品棚 ３ 商品払出機構 ４ エレベータ駆動装置 ５ 枠組 ６ 商品搬送コンベヤ ７ 側板 ８ スイッチ ９ 商品払出機構駆動装置 １００ 自動販売機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に移動するエレベータと、エレベー
   タの側方で上下方向に互いに間隔を隔てて積層され、エ
   レベータへ向かって下方へ傾斜した複数の商品棚と、商
   品棚からエレベータへ商品を払い出す商品払出装置と、
   エレベータに取り付けられ商品棚の下縁に平行に延在す
   る商品搬送用コンベアとを備え、各商品棚には商品棚の
   下縁の延在方向に互いに間隔を隔てて複数の商品列を成
   して商品が載置され、更に、商品棚から払い出された商
   品を載せたエレベータが、商品が属していた商品列毎に
   設定された所定の高さ領域に到達した時に商品搬送用コ
   ンベアを始動させる制御装置とを備えることを特徴とす
   る自動販売機。