自動販売機の商品収納装置
【課題】商品払出機構の付勢手段を大型化することなく商品を確実に払出すことができる簡単かつ容易な自動販売機の商品収納装置を得る。
【解決手段】常時はフラッパ１５およびストッパ１６を販売待機位置に拘束保持し、ソレノイド１７の作動を受けてフラッパ１５およびストッパ１６の拘束を釈放するロック機構１８により構成し、販売指令に基づく動作で商品通路から退避したフラッパ１５により最下位の商品を傾倒させて当該商品を商品自体の自重によってフラッパ１５上を滑落させて払出すとともに、前記ストッパ１６が傾倒した商品により生じたスペースに突出して最下位から２番目以降の商品をストッパ１６とラック側壁面２ａとにより一時保持し、商品の払出し後にフラッパ１５およびストッパ１６を当初の位置に戻して販売待機状態に復帰させる。
【解決手段】常時はフラッパ１５およびストッパ１６を販売待機位置に拘束保持し、ソレノイド１７の作動を受けてフラッパ１５およびストッパ１６の拘束を釈放するロック機構１８により構成し、販売指令に基づく動作で商品通路から退避したフラッパ１５により最下位の商品を傾倒させて当該商品を商品自体の自重によってフラッパ１５上を滑落させて払出すとともに、前記ストッパ１６が傾倒した商品により生じたスペースに突出して最下位から２番目以降の商品をストッパ１６とラック側壁面２ａとにより一時保持し、商品の払出し後にフラッパ１５およびストッパ１６を当初の位置に戻して販売待機状態に復帰させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラックケースに紙パック，缶，ビン，ペットボトルなどの各種商品を上下に積み上げ収納して販売する自動販売機の商品収納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭記の商品収納装置は、商品収納ラックのラックケース内に画成した商品通路に商品を上下に直に積み重ねて収納する直積み式商品収納装置と呼ばれて周知であり（例えば、特許文献１参照）、その従来における商品収納装置（従来例１）の構成および商品払出し動作を図７〜図９に示す。
図７において、１は商品収納装置であり、断面がコ字状で一側面および底面を開放した箱形のラックケース２と、このラックケース２の内部を二つのコラム（商品通路）３，４に分割するケース中央の仕切部５と、仕切部５の下部に配設された商品払出機構６からなり、前記各コラム３，４の側面開放部には商品の脱落を防止する扉（不図示）が設けられている。また、コラム３，４に対応してラックケース２の側壁面（仕切部５との対向壁面）の内側には、収納商品の容器サイズに合わせて商品通路幅を規制するスペーサ（サイドフィラーとも呼ばれる）２ａが商品通路に沿って敷設されている。
【０００３】
なお、前記の商品収納装置１は自動販売機の庫内に前方へ引出し可能に吊り下げて支持されており、商品収納装置内への商品補充は庫内から商品収納装置を引出した後、商品収納コラムの側面開放部を閉鎖している扉を開放して商品７をコラム３，４の商品通路内に充填して積み上げて収納する。
また、前記の商品払出機構６は、コラム３，４と個々に対応するフラッパ８，ストッパ９およびその制御駆動機構（詳細構造は後記する）から構成されている。ここで、フラッパ８は仕切部５側の端縁が支軸８ａに回動自在に軸支されており、販売待機状態ではコラム３，４の出口端（下端）を閉塞して商品通路内に積み上げ収納された商品の最下位に並ぶ商品７ａを販売待機位置に載置保持し、商品払出しの際に販売待機位置（水平姿勢）から退避位置（垂下姿勢）に回動して最下位の商品７ａを下方に払出す。一方、ストッパ９はその上端が軸９ａに回動自在に軸支され、販売待機状態では垂下姿勢で仕切部５の内側に退避しており、商品払出しの際に商品通路３，４に突出して最下位から２番目の商品７ｂを係止保持するとともに、最下位の商品払出し後は商品通路３，４から仕切部５の内側に退避していままで保持していた最下位から２番目以降の商品を販売待機位置（水平姿勢）に復帰しているフラッパ８の上に落下させる。また、フラッパ，ストッパの制御駆動機構は、販売指令により起動されるベンドモータ１０と、このベンドモータ１０のモータ軸１１に連結され、フラッパ８およびストッパ９をコラム３，４の商品通路に向けて交互に突出させる制御カム１２，１３とからなる。なお、図８および図９はそれぞれ商品収納装置を下方から見た底面図であり、図８は販売待機状態、図９は図示左側のコラム３からの商品払出し状態を表している。
【０００４】
次に、前記構成になる商品収納装置の商品払出し動作を説明すると、図８に示す販売待機状態では、半月状の制御カム１２がコラム３，４の下端に設けられたそれぞれのフラッパ８の下面に張り出して各フラッパを水平姿勢に保持し、制御カム１３はコラム３，４に対応するそれぞれのストッパ９の中間に位置して各ストッパを商品通路から退避（垂下姿勢）させている。
この状態から商品選択ボタンの操作により生じた販売指令を受けてベンドモータ１０が起動されると、モータ軸１１は図８の位置から時計方向に回転し、これに連動して制御カム１２が時計方向に９０度回転して左側コラム３のフラッパ８から後退する。また、制御カム１２の回転と同期して制御カム１３がほぼ同時に左側コラム３のストッパ９に当接し、当該ストッパ９をコラム３の商品通路に突出させる。これにより、図７で示すように左側のコラム３において、最下位から２番目の商品７ｂをラックケース２の側壁面に布設したスペーサ２ａに押し付けて２番目以降の商品（最下位の商品７ａの上位に積み上げた商品）が落下しないように保持する。一方、販売動作の開始から制御カム１２が９０度回転する直前までは制御カム１２によって左側コラム３のフラッパ８は水平姿勢に保持されており、制御カム１２の離脱によってフラッパ８の水平保持が解除されると、フラッパ８が下方に回動して商品通路を開放する。これにより最下位の商品７ａがコラム３から下方に払出される。なお、払出された商品７ａは不図示のシュータを介して外扉の商品取出口に搬出される。
【０００５】
また、商品払出し後（図９参照）に、ベンドモータ１０を再起動してモータ軸１１を時計方向に９０度回転させると、モータ軸の回転とほぼ同時に制御カム１２が垂下姿勢に垂れ下がっているフラッパ８に当接して押し上げ、当該フラッパ８を商品通路３に突出させて水平姿勢に保持する。一方、制御カム１３の回転が進むとストッパ９から離脱して当該ストッパは垂下姿勢になって商品通路から退避し、これによりいままでストッパ９により保持されていた最下位から２番目の商品７ｂの保持が解除され、最下位から２番目以降の商品が水平姿勢に復帰しているフラッパ８の上に落下して販売待機状態に戻る。なお、商品収納装置１のコラム３，４に異なる種類の商品を分けて収納している場合には、ベンドモータ１０は商品払出し動作後に逆回転方向に起動し、モータ軸１１を逆転させて待機状態に戻るように制御する。
【０００６】
また、縦積み式の商品収納装置に関して、前記の図示構成とは別に、最下位の商品７ａに対向するラックケース側壁面の内側に最下位の商品が進入可能な余剰スペースを作り、商品払出し動作でストッパを仕切部から商品通路に突出する際にフラッパに載置保持されている最下位の商品を前記余剰スペースに横移動させるとともに、最下位の商品が余剰スペースに移動した後に生じる商品通路の空きスペースに仕切部５から突出したストッパによって最下位から２番目以降の商品を下方から担持するようにした構成の商品収納装置（従来例２）も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８３８２２号公報
【特許文献２】特開平１１−３１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来例１（図７〜図９）の構成においては、ストッパ９により最下位から２番目の商品７ｂをラックケース１の側壁面に布設したスペーサ２ａとの間に押え込み、当該商品の容器を押し潰して２番目以降の商品が落下しないように係止保持している。したがって、販売可能な商品は紙パックなどのように容器が押し潰し変形の可能なものに限定される。また、角形ペットボトルのような商品は商品がストッパを擦り抜けて下方に落下してしまうおそれがあり、さらに、商品容器の潰れ変形により傷が生じて商品価値が低下してしまう問題もある。
また、特許文献２に開示されている従来例２の構成においては、前記したような商品のストッパ擦り抜けや商品の傷つき問題を解決できるものの、フラッパに載置保持された最下位の商品を水平姿勢のフラッパ上で余剰スペースに横移動させねばならない。しかもこの状態では最下位から２番目以降の商品の荷重も同時にフラッパに加わることから、フラッパと最下位の商品との間の摩擦が商品払出し動作上での問題となり、その摩擦係数が大きくなればなるほどベンドモータの容量を大きくして商品を押す力を大きくしなければならず、このためにベンドモータを収容する仕切部が占有するスペースが大きくなってラックケースの商品収納効率が低下する。
【０００８】
なお、前記したフラッパ／商品間の摩擦係数を小さくするため、フラッパの商品載置面に商品の横移動方向に沿った複数条のリブ条突起を設けて商品容器との当接面積を小さくすることも考えられるが、突起があるとフラッパの上に商品が落下した際に突起との衝突によって商品に傷がつくおそれがあり、また突起の高さが低い場合には商品補充などの際に庫内に侵入した外気により商品の容器表面に結露した水滴が商品とフラッパとの間の隙間に張り付いて商品を横移動する際の抵抗となってしまうなどの問題点がある。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、商品払出機構の付勢手段として、容量の大きなベンドモータの代わりに小形な電磁ソレノイドで対応でき、また収納商品の容器をストッパで押圧変形させることなしに、商品払出し時には最下位の商品を２番目以降の商品から切り離して確実に払出すことができるように改良した自動販売機の商品収納装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機の商品収納装置は、ラックケース内に画成した商品通路に商品を上下に積み重ねて収納し、商品通路の下端側に配設した商品払出機構により最下位の商品から順次払出すようにした自動販売機の商品収納装置であり、前記ラックケースの出口側において最下位の商品に対応する領域の商品通路幅をラック側壁に向け部分的に広げて最下位の商品の進入を許容する余剰スペースを設けたものにおいて、
前記商品払出機構は、販売待機状態で商品通路の出口を閉塞して最下位の商品を販売待機位置に載置保持し、商品払出し時に下方へ回動して商品通路を開放するフラッパと、販売待機状態で商品通路から退避し、商品払出し時には前記フラッパと連動して商品通路に突出し、最下位から２番目以降の商品を下支えする回動式のストッパと、常時は前記フラッパを販売待機位置に拘束保持するロック機構と、販売指令により作動して前記ロック機構を釈放し、フラッパの拘束を解除する付勢手段とからなり、
前記付勢手段の作動でロック機構によるフラッパの拘束が解除されると、フラッパが商品通路を開放するよう回動して最下位の商品を傾倒させて払出すと共に、前記ストッパが最下位商品の払出しにより生じたスペースに突出してその上位に並ぶ２番目の商品を下支えし、２番目以降の商品をストッパとラック側壁面とにより積み上げ状態に保持するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る自動販売機の商品収納装置は、上記請求項１において、フラッパとストッパとが一体的に形成され、前記フラッパとストッパとが連動して回動することを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る自動販売機の商品収納装置は、上記請求項１において、フラッパとストッパとが独立部品として共通な支軸上で回動可能に軸支され、かつフラッパとストッパとが相対的に動き得るようにその相互間がばねを介してリンクされていることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に係る自動販売機の商品収納装置は、請求項１において、付勢手段がプランジャ形のソレノイドであることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係わる自動販売機の商品収納装置は、フラッパを摩擦係数の低い材料により形成したことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項６に係わる自動販売機の商品収納装置は、フラッパの商品載置面を摩擦係数の低い樹脂によりコーティングしてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る上記構成の商品収納装置において、商品払出し時に作動する付勢手段がロック機構を釈放し、これによりフラッパが水平姿勢の販売待機位置から下方に回動して商品通路から退避すると、フラッパの上に載置保持されている最下位の商品は傾倒しながら下方に傾斜したフラッパ上を自重で滑降して払出される。この場合に、ラックケースの出口側に余剰スペースを設けて商品通路幅を部分的に拡大しておくことにより、フラッパ上を滑降して払出される最下位の商品とラックケースの側壁との不要な干渉を回避して商品を確実に払出すことかできる。
また、この商品払出し過程では最下位の商品が当初の販売待機位置から余剰スペース側に移動してその跡に空きスペースが生じるので、フラッパに連動して待機位置から商品通路に移行するストッパは最下位の商品に干渉することなく、つまりフラッパ上で最下位の商品を余剰スペースへ向け背後から押し出す余分な駆動力を要さずに、２番目の商品の下面に突出して２番目以降の商品を下支えすることができる。これにより、フラッパおよびストッパを販売待機位置から商品払出し位置に切換制御する付勢手段として、従来装置のベンドモータに代えて、ベンドモータよりも小形容量で構造が簡単なプランジャ形のソレノイドを採用することができ、その結果、従来装置に比べて払出機構の省スペース化，ラックケースの商品収納効率向上とともに、コスト低減化が図れる。
【００１３】
また、前記のフラッパとストッパとの間をばねでリンクし、両者が相対的に回動し得るようにした請求項３の構成によれば、商品払出し動作の開始後にストッパが退避位置から商品通路へ突き出し、その上に２番目以降の商品を担持した以降も、フラッパは単独で退避方向への回動を続けて商品の払出し通路を広げることが可能となり、これにより容器の高さサイズが背高な大形商品でもラックケースの側壁に阻害されることなく確実に払出すことができる。
さらに、フラッパ自身を摩擦係数の低い材料により形成した請求項５，フラッパの商品載置面を摩擦係数の低い樹脂によりコーティングした請求項６の構成を採用することにより、フラッパを退避位置に向け回動させて最下位の商品を払出す際に、フラッパの面上をスムーズに滑降して商品を円滑に払出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る商品収納装置の実施の形態を説明する。なお、図示の各実施例において、図７に示した従来装置と同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例１】
【００１５】
まず、本発明の請求項２に対応するフラッパとストッパが一体構造になる実施例の構成および商品払出し動作を図１〜図３により説明する。
図１は商品収納装置の概略側面図で、図７〜図９に示した従来装置と相違する点は商品払出機構１４および余剰スペース２０の点であり、その他の構成は従来装置と同一である。ここで、前記商品払出機構１４は、商品収納装置１のコラム３，４と個々に対応してその商品通路に積み重ねて収納された商品の最下位の商品７ａを販売待機位置に載置保持するフラッパ１５と、商品収納装置１のコラム（商品通路）３，４に突出して最下位から２番目以降の商品を保持するストッパ１６と、販売指令により励磁されると共にロック機構（作動機構部）１８を介してフラッパ１５およびストッパ１６を操作するプランジャ形のソレノイド（付勢手段）１７とからなる。ここで、前記フラッパ１５とストッパ１６は合成樹脂の一体成形品で、ストッパ１６はフラッパ１５の後端から上方に向け略直角に起立してその基部が支軸１９に回動自在に軸支されている。また、余剰スペース２０はラックケース２の側壁内面側に布設したスペーサ２ａの下端部を商品１個分の高さだけ切り欠いてコラム３，４の出口端側に形成され、最下位の商品７ａの払出し時に傾倒して払出す当該商品７ａがラックケース２の側壁に引っ掛かってブリッジするのを防止するものである。なお、前記フラッパ１５およびストッパ１６は剛性を高めるために金属製とすることもでき、その場合はストッパ１５の商品載置面に低摩擦のフッ素樹脂板を一体化して取付けるか、金属製のフラッパ１５の商品載置面にフッ素樹脂のコーティングを施すのが望ましい。
【００１６】
また、前記商品払出機構１４のフラッパ１５に連繋させてフラッパ１５およびストッパ１６を販売待機位置に拘束保持するロック機構１８は、図２に示すように、ソレノイド１７のプランジャ２１に連結したロック部材２２と、このロック部材２２が係合するロック溝２３ａを備えたリンク部材２３とからなる。前記ロック部材２２には仕切部５の基台５１との間に復帰スプリング２４が張架され、ロック部材２２はソレノイド１７の励磁によって上昇するとともにソレノイド１７が消磁されると復帰スプリング２４により下降して元の位置に復帰する。リンク部材２３の一端は仕切部５の基台５１に軸２５により揺動自在に軸支されるとともに軸２５に巻装されたコイルスプリング（トーションコイルばね）２６により常時反時計方向に付勢されている。また、リンク部材２３の他端には、フラッパ１５の裏面側に一体に形成された軸受台１５ａの案内溝２８に挿入されたピン２７が植設されている。案内溝２８はフラッパ１５が水平状態（販売待機位置）にある場合に横倒しした略二等辺三角形の形状をしており、その二等辺三角形の頂点がピン２７のロック部２８ａとして形成されている。
【００１７】
次に、本発明に係る自動販売機の商品収納装置に搭載された商品払出機構１４の動作について図２および図３を用いて説明する。図２は商品払出機構１４の販売待機状態、図３は商品払出機構１４の商品払出し時の状態を示すものである。
図２に示す販売待機状態においてはソレノイド１７が釈放されており、これにより復帰スプリング２４の作用によりプランジャ２１に連結されたロック部材２２が下降してリンク部材２３のロック溝２３ａに係合している。この状態でリンク部材２３のピン２７はフラッパ１５に一体に形成された軸受台１５ａの案内構２８のロック部２８ａに位置しており、フラッパ１５を水平状態（販売待機位置）に拘束保持している。水平状態に拘束保持されたフラッパ１５の商品載置面上には商品７が積み上げ担持されており、フラッパ１５にかかる商品荷重はリンク部材２３の軸２５とロック部材２２が分担して受けている。前記商品荷重の大部分はリンク部材２３の軸２５が受け、ロック部材２２が受ける商品荷重は僅かである。フラッパ１５が水平状態に保持されている状態では、ストッパ１６はコラムの商品通路から退避して販売待機状態にある。
【００１８】
次に、商品選択ボタンの操作により生じた販売指令によりソレノイド１７が励磁されると、ソレノイド１７は復帰スプリング２４の力に抗してプランジャ２１を吸引して上昇させる。このプランジャ２１の上昇に伴ってロック部材２２が上昇して、ロック部材２２とリンク部材２３のロック溝２３ａとの係合が解除される。リンク部材２３は商品荷重を受けていることからロック部材２２によるロックが解除されると、リンク部材２３のピン２７がフラッパ１５に一体に形成された軸受台１５ａの案内溝２８におけるロック部２８ａから抜け出すように軸２５を支点として時計方向に回動する。このリンク部材２３の時計方向への回動によりフラッパ１５の拘束が解除される。リンク部材２３のピン２７による拘束を解かれたフラッパ１５は商品７の荷重により軸１９を支点として反時計方向に回動する。このフラッパ１５の反時計方向への回動によってフラッパ１５に載置された最下位の商品７ａが傾倒する。このとき最下位の商品７ａの上端がラックケース側壁面２ａ側に膨らむが、当該場所には余剰スペース２０が形成されていることによって最下位の商品７ａはラックケース２の側壁，スペーサ２ａに邪魔されることなく傾倒する。一方、フラッパ１５の回動が進むと最下位の商品７ａは当該商品７ａ自体の自重によりフラッパ１５の商品載置面上を滑降して払出される。なお、フラッパ１５の回動により最下位の商品７ａが傾倒すると最下位から２番目以降の商品も傾倒しようとするが、最下位から２番目以降の商品はラックケース２の内側に布設したスペーサ２ａの壁面に当接するので傾倒することはない。
【００１９】
一方、販売待機状態において商品通路から退避しているストッパ１６はフラッパ１５の反時計方向への回動と同時に商品通路に突き出すように反時計方向に回動する。このとき、ストッパ１６が商品通路に突き出すスペースはフラッパ１５の回動により傾倒移動した最下位の商品７ａの空きスペースとして確保される。従って、ストッパ１６は傾倒した最下位の商品７ａの空きスペースに突き出す。このストッパ１６の突き出し位置は最下位から２番目の商品の下部であり、最下位の商品７ａの払出しにより落下した最下位から２番目の商品７ｂがストッパ１６とラックケース側壁面２ａとにより積み上げ状態に保持される。
前述した動作により最下位の商品７ａが払出された後、ソレノイド１７への通電が断たれると復帰スプリング２４の作用によりロック部材２２が下降する。このロック部材２２の下降によってリンク部材２３が押圧されて軸２５を支点として反時計方向に回動する。
【００２０】
このリンク部材２３の反時計方向への回動によりピン２７が案内溝２８の縁を押圧してフラッパ１５を（軸１９を支点として）時計方向に回動させる。そして、ロック部材２２がリンク部材２３のロック溝２３ａに係合した時点でリンク部材２３のピン２７が案内溝２８のロック部２８ａに嵌まり込んでフラッパ１５を水平状態に拘束保持する。前記フラッパ１５の時計方向の回動と同時にストッパ１６も商品通路から退避する方向に移動を開始する。そして、ストッパ１６により最下位から２番目の商品の支持が解除されると最下位から２番目以降の商品が水平状態に拘束されたフラッパ１５の上に落下して販売待機状態に戻る。
前述したとおりこの実施例の商品収納装置においては、販売待機状態で商品通路３，４を閉塞して最下位の商品７ａを保持するとともに商品払出し時に回動して商品通路３，４を開放するフラッパ１５と、販売待機状態では商品通路から退避し、商品払出し時に商品通路に突出して最下位から２番目以降の商品を保持するストッパ１６と、販売指令に応じて作動するソレノイド１７（付勢手段）と、このソレノイド１７の操作により、前記フラッパ１５およびストッパ１６を販売待機状態と商品払出し状態に保持するロック機構１８とからなり、前記ソレノイド１７の作動によりロック機構１８によるフラッパ１５の販売待機状態が解除されると前記フラッパ１５が商品通路を開放するよう回動して最下位の商品７ａを傾倒させて払出すと共に、前記ストッパ１６が当該払出しにより生じたスペースに突出して最下位から２番目の商品７の下面ｂに突出し、当該最下位から２番目以降の商品を前記ストッパ１６とラック側壁面２ａとにより保持するように構成したことにより、商品払出し時にフラッパ１５上に載置された商品はフラッパ１５が商品通路から退避するよう回動することによって商品自体の自重によってフラッパ上を滑落して払出されるので商品を確実に払出すことができる。なお、前記フラッパ１５とストッパ１６は一体に形成されると共に軸１９に回動自在に軸支されていることから、フラッパ１５とストッパ１６は連動して動作し、フラッパ１５により傾倒された最下位の商品７ａが余剰スペース２０に向け移動した後の空きスペースにストッパ１６を突出させることができ、最下位から２番目の商品７ｂを押し潰すことなく下支えして確実に保持することができる。
【００２１】
また、前記フラッパ１５を商品通路から退避するよう回動させることにより商品を傾倒させて当該商品自体の自重によりフラッパ１５の商品載置面上を滑落させるように構成されているので、商品を確実に払出すことができるとは言えども商品を載置するフラッパ１５の商品載置面は低摩擦であることが望ましい。そこで、一体成形されたフラッパ１５およびストッパ１６を摩擦係数の低い材料、例えばフッ素樹脂やポリアセタール樹脂により成形することが望ましい。なお、前記フラッパ１５およびストッパ１６の剛性を高めるために摩擦係数の高い合成樹脂を採用するか、金属製とした場合には、ストッパ１５の商品載置面若しくはストッパ１６の先端（最下位から２番目の商品との当接面）にフッ素樹脂のコーティングを施すことができる。このように、フラッパ１５を摩擦係数の低い材料により形成することによりフラッパ１５を回動させて最下位の商品７をａ傾倒させた際、最下位の商品７ａがスムーズにフラッパ１５の商品載置面上を滑降して払出されるので商品を確実に払出すことができる。
【００２２】
しかも、前述した本発明はストッパにより最下位から２番目の商品を下方から支持するとともに、その商品をストッパとラックケース側壁面とにより保持するものであるから、冒頭で述べた従来例１にように販売可能な商品の種類が、紙パックなどのように容器が変形するものに限定されることがなく、紙パック，ペットボトルに加えて缶，ビンなどの各種商品を販売する自動販売機に適用できる。
【実施例２】
【００２３】
次に、先記の実施例１を改良し、背高な大形商品でも支障なくラックケースから払出せるようにした本発明の請求項３に係わる実施例の構成，商品払出し動作を図４〜図６に示す実施例で説明する。なお、図４，図５はそれぞれ商品払出し動作の開始直後，および途中状態を表した商品収納装置の要部構成図、また図６（ａ）〜（ｃ）は払出し動作に伴うフラッパ，ストッパの挙動を表した動作説明図で、図６（ａ）は販売待機状態，図６（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図４，図５に対応した商品払出し動作の途中状態を表している。
すなわち、先記の実施例１においては商品払出機構のフラッパ１５とストッパ１６とが一体に形成されていて、商品払出し時にはフラッパとストッパとが相対位置を変えずに連動して販売待機位置から回動するように構成されている。このために、ラックケース２のコラム３，４に積み上げ収納した販売商品７が比較的背高な大形商品であると、払出し動作の途上で傾倒してフラッパ１５の傾斜面を滑り落ちる最下位の商品７ａがラックケース２から抜け出す前（商品７ａの先端がラックケース２の出口端縁に未だ掛かっている状態）に、フラッパ１５の回動に連動して背後から商品通路に突き出したストッパ１６が最下位の商品７ａの後端に干渉し、その結果として最下位の商品７ａがラックケース２の側壁とストッパ１６との間に挟まれた商品詰まり状態となって商品の払出しが不能となる販売トラブルが発生するおそれがある。
【００２４】
そこで、前記販売トラブルの回避対策として、この実施例ではフラッパ１５とストッパ１６とを独立部品として共通な支軸１９上で回動可能に軸支した上で、フラッパ１５とストッパ１６とが相対的に動き得るように、その相互間をばね式連繋機構２９を介してリンクするよにしている。なお、そのほかの構成は実施例１と同様であり、商品払出機構にはフラッパ１５を販売待機位置に拘束保持するロック機構１８、および販売指令により作動してロック機構１８を釈放するソレノイド１７を備えている。
ここで、フラッパ１５とストッパ１６との間をリンクする前記ばね引き連繋機構２９の詳細構造は、図６で示すようにフラッパ１５およびストッパ１６との間に架け渡して両者を互いに引き寄せるよう支軸１９の軸上に装着したトーションコイルばね３０と、フラッパ１５の基部から上方に起立するアーム１５ｂと、該アーム１５ｂに対向してストッパ１６の側面に形成した係合突起１６ａと、ストッパ１６の基部から支軸１９の下方側に延在するアーム１６ｂと、該アームに１６ｂに対向してストッパ１６の回動範囲を規制するようラックケース側に設けたストッパ部材３１とからなる。
【００２５】
次にこの実施例による商品の払出し動作を説明する。なお、図示例では販売商品として、図２，図３に示した商品よりも背高な大形商品がラックケース２のコラム内に積み上げ収納されているものとする。
まず、販売待機状態では、フラッパ１５が先記の実施例１で述べたロック機構１８により水平姿勢の販売待機位置に拘束保持されており、この状態では図６（ａ）で示すようにフラッパ１５の上に最下位の商品７ａ，２番目の商品７ｂ以降の商品が積み上げ状態に担持されている。また、ストッパ１６はトーションコイルばね３０のばね付勢により、係合突起１６ａがアーム１５ｂに当たってこの位置に停止し、フラッパ１５とほぼ直角な起立姿勢で商品通路から背後の仕切部５側に退避している。
ここで、商品販売指令を受けて作動したソレノイド１７（図４参照）がロック機構１８を釈放すると（この釈放動作については実施例１で述べられている）、フラッパ１５は商品の荷重を受けて下方への回動を開始し（図４および図（ｂ）参照）、これにより最下位の商品７ａは傾倒してフラッパ１５の斜面を滑動し、その先端がラックケース２の出口内側に形成した余剰スペース２０に進入する。また、ストッパ１６はフラッパ１５の回動に追随して退避位置から商品通路に向け突出して２番目の商品７ｂの下に移動するようになるが、この突出し過程で図６（ｂ）に示すようにストッパ１６から下方に延在するアーム１６ｂがストッパ部材３１に突き当たると、ストッパ１６はこの位置に停止してそれ以上フラッパ１５の回動に追随しなくなる。一方、フラッパ１５はトーションコイルばね３０を撓ませながらさらに下方への回動を続けて傾動角度を深めて行き、フラッパ１５の先端とラックケース２の出口端縁との間の払出し通路を拡大する（図６（ｃ）参照）。これにより、収納商品が図示のように背高な大形商品であっても、最下位の商品７ａは背後からストッパ１６の干渉を受けることなしに、したがって商品詰まりのトラブル発生のおそれなくラックケース２から下方に抜け出して確実に払出される（図５参照）。
【００２６】
そして、最下位の商品７ａが払出されると、空になったフラッパ１５は、フラッパ１５とストッパ１６との間を連繋した前記トーションコイルばね３０のばね力を受けて上方に回動（時計方向）してそのアーム１５ｂがストッパ１６の係合突起１６ａに当接するまで復帰する。そして、ソレノイド１７への通電が絶たれると、実施例１で述べたと同様にフラッパ１５は水平姿勢の販売待機位置まで復帰すると同時に、ロック機構１８によりこの位置に拘束保持される。また、このフラッパ１５の復帰動作に連動してアーム１５ｂに押されてストッパ１６が図６（ａ）の位置に退避すると、いままでストッパ１６に下支えされていた２番目の商品７ｂおよびそれ以降の商品がフラッパ１５の上に落下して販売待機の状態に復帰する。なお、上記した商品払出し動作の説明では、収納商品が背高な大形商品である場合について述べたが、図２，図３のように背高の低い小形商品でも同様な動作で商品を確実に払出すことができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に対応する実施形態における自動販売機の商品収納装置の概略側面図である。
【図２】図１における商品払出機構の販売待機状態を示す拡大図である。
【図３】図１における商品払出機構の商品払出し動作を示す拡大図である。
【図４】本発明の実施例２に対応する商品払出機構の払出し動作開始直後の状態を示す拡大図である。
【図５】図４に続く動作過程での商品払出し状態を示す拡大図である。
【図６】図４，図５におけるフラッパとストッパとの相互間をリンクしたばね式連繋機構の詳細構造およびその動作説明図で、（ａ）は販売待機状態、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図４，図５に対応した動作状態を示す拡大図である。
【図７】従来の自動販売機の商品収納装置の概略側面図である。
【図８】従来装置における商品払出機構の販売待機状態を示す底面図である。
【図９】従来装置における商品払出機構の商品払出し動作を示す底面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 商品収納装置
２ ラックケース
３，４ コラム（商品通路）
７ 商品
７ａ 最下位の商品
７ｂ ２番目の商品
１４ 商品払出機構
１５ フラッパ
１６ ストッパ
１７ ソレノイド（付勢手段）
１８ ロック機構
１９ 支軸
２０ 余剰スペース
２９ ばね式連繋機構
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラックケースに紙パック，缶，ビン，ペットボトルなどの各種商品を上下に積み上げ収納して販売する自動販売機の商品収納装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭記の商品収納装置は、商品収納ラックのラックケース内に画成した商品通路に商品を上下に直に積み重ねて収納する直積み式商品収納装置と呼ばれて周知であり（例えば、特許文献１参照）、その従来における商品収納装置（従来例１）の構成および商品払出し動作を図７〜図９に示す。
図７において、１は商品収納装置であり、断面がコ字状で一側面および底面を開放した箱形のラックケース２と、このラックケース２の内部を二つのコラム（商品通路）３，４に分割するケース中央の仕切部５と、仕切部５の下部に配設された商品払出機構６からなり、前記各コラム３，４の側面開放部には商品の脱落を防止する扉（不図示）が設けられている。また、コラム３，４に対応してラックケース２の側壁面（仕切部５との対向壁面）の内側には、収納商品の容器サイズに合わせて商品通路幅を規制するスペーサ（サイドフィラーとも呼ばれる）２ａが商品通路に沿って敷設されている。
【０００３】
なお、前記の商品収納装置１は自動販売機の庫内に前方へ引出し可能に吊り下げて支持されており、商品収納装置内への商品補充は庫内から商品収納装置を引出した後、商品収納コラムの側面開放部を閉鎖している扉を開放して商品７をコラム３，４の商品通路内に充填して積み上げて収納する。
また、前記の商品払出機構６は、コラム３，４と個々に対応するフラッパ８，ストッパ９およびその制御駆動機構（詳細構造は後記する）から構成されている。ここで、フラッパ８は仕切部５側の端縁が支軸８ａに回動自在に軸支されており、販売待機状態ではコラム３，４の出口端（下端）を閉塞して商品通路内に積み上げ収納された商品の最下位に並ぶ商品７ａを販売待機位置に載置保持し、商品払出しの際に販売待機位置（水平姿勢）から退避位置（垂下姿勢）に回動して最下位の商品７ａを下方に払出す。一方、ストッパ９はその上端が軸９ａに回動自在に軸支され、販売待機状態では垂下姿勢で仕切部５の内側に退避しており、商品払出しの際に商品通路３，４に突出して最下位から２番目の商品７ｂを係止保持するとともに、最下位の商品払出し後は商品通路３，４から仕切部５の内側に退避していままで保持していた最下位から２番目以降の商品を販売待機位置（水平姿勢）に復帰しているフラッパ８の上に落下させる。また、フラッパ，ストッパの制御駆動機構は、販売指令により起動されるベンドモータ１０と、このベンドモータ１０のモータ軸１１に連結され、フラッパ８およびストッパ９をコラム３，４の商品通路に向けて交互に突出させる制御カム１２，１３とからなる。なお、図８および図９はそれぞれ商品収納装置を下方から見た底面図であり、図８は販売待機状態、図９は図示左側のコラム３からの商品払出し状態を表している。
【０００４】
次に、前記構成になる商品収納装置の商品払出し動作を説明すると、図８に示す販売待機状態では、半月状の制御カム１２がコラム３，４の下端に設けられたそれぞれのフラッパ８の下面に張り出して各フラッパを水平姿勢に保持し、制御カム１３はコラム３，４に対応するそれぞれのストッパ９の中間に位置して各ストッパを商品通路から退避（垂下姿勢）させている。
この状態から商品選択ボタンの操作により生じた販売指令を受けてベンドモータ１０が起動されると、モータ軸１１は図８の位置から時計方向に回転し、これに連動して制御カム１２が時計方向に９０度回転して左側コラム３のフラッパ８から後退する。また、制御カム１２の回転と同期して制御カム１３がほぼ同時に左側コラム３のストッパ９に当接し、当該ストッパ９をコラム３の商品通路に突出させる。これにより、図７で示すように左側のコラム３において、最下位から２番目の商品７ｂをラックケース２の側壁面に布設したスペーサ２ａに押し付けて２番目以降の商品（最下位の商品７ａの上位に積み上げた商品）が落下しないように保持する。一方、販売動作の開始から制御カム１２が９０度回転する直前までは制御カム１２によって左側コラム３のフラッパ８は水平姿勢に保持されており、制御カム１２の離脱によってフラッパ８の水平保持が解除されると、フラッパ８が下方に回動して商品通路を開放する。これにより最下位の商品７ａがコラム３から下方に払出される。なお、払出された商品７ａは不図示のシュータを介して外扉の商品取出口に搬出される。
【０００５】
また、商品払出し後（図９参照）に、ベンドモータ１０を再起動してモータ軸１１を時計方向に９０度回転させると、モータ軸の回転とほぼ同時に制御カム１２が垂下姿勢に垂れ下がっているフラッパ８に当接して押し上げ、当該フラッパ８を商品通路３に突出させて水平姿勢に保持する。一方、制御カム１３の回転が進むとストッパ９から離脱して当該ストッパは垂下姿勢になって商品通路から退避し、これによりいままでストッパ９により保持されていた最下位から２番目の商品７ｂの保持が解除され、最下位から２番目以降の商品が水平姿勢に復帰しているフラッパ８の上に落下して販売待機状態に戻る。なお、商品収納装置１のコラム３，４に異なる種類の商品を分けて収納している場合には、ベンドモータ１０は商品払出し動作後に逆回転方向に起動し、モータ軸１１を逆転させて待機状態に戻るように制御する。
【０００６】
また、縦積み式の商品収納装置に関して、前記の図示構成とは別に、最下位の商品７ａに対向するラックケース側壁面の内側に最下位の商品が進入可能な余剰スペースを作り、商品払出し動作でストッパを仕切部から商品通路に突出する際にフラッパに載置保持されている最下位の商品を前記余剰スペースに横移動させるとともに、最下位の商品が余剰スペースに移動した後に生じる商品通路の空きスペースに仕切部５から突出したストッパによって最下位から２番目以降の商品を下方から担持するようにした構成の商品収納装置（従来例２）も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８３８２２号公報
【特許文献２】特開平１１−３１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した従来例１（図７〜図９）の構成においては、ストッパ９により最下位から２番目の商品７ｂをラックケース１の側壁面に布設したスペーサ２ａとの間に押え込み、当該商品の容器を押し潰して２番目以降の商品が落下しないように係止保持している。したがって、販売可能な商品は紙パックなどのように容器が押し潰し変形の可能なものに限定される。また、角形ペットボトルのような商品は商品がストッパを擦り抜けて下方に落下してしまうおそれがあり、さらに、商品容器の潰れ変形により傷が生じて商品価値が低下してしまう問題もある。
また、特許文献２に開示されている従来例２の構成においては、前記したような商品のストッパ擦り抜けや商品の傷つき問題を解決できるものの、フラッパに載置保持された最下位の商品を水平姿勢のフラッパ上で余剰スペースに横移動させねばならない。しかもこの状態では最下位から２番目以降の商品の荷重も同時にフラッパに加わることから、フラッパと最下位の商品との間の摩擦が商品払出し動作上での問題となり、その摩擦係数が大きくなればなるほどベンドモータの容量を大きくして商品を押す力を大きくしなければならず、このためにベンドモータを収容する仕切部が占有するスペースが大きくなってラックケースの商品収納効率が低下する。
【０００８】
なお、前記したフラッパ／商品間の摩擦係数を小さくするため、フラッパの商品載置面に商品の横移動方向に沿った複数条のリブ条突起を設けて商品容器との当接面積を小さくすることも考えられるが、突起があるとフラッパの上に商品が落下した際に突起との衝突によって商品に傷がつくおそれがあり、また突起の高さが低い場合には商品補充などの際に庫内に侵入した外気により商品の容器表面に結露した水滴が商品とフラッパとの間の隙間に張り付いて商品を横移動する際の抵抗となってしまうなどの問題点がある。
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、商品払出機構の付勢手段として、容量の大きなベンドモータの代わりに小形な電磁ソレノイドで対応でき、また収納商品の容器をストッパで押圧変形させることなしに、商品払出し時には最下位の商品を２番目以降の商品から切り離して確実に払出すことができるように改良した自動販売機の商品収納装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る自動販売機の商品収納装置は、ラックケース内に画成した商品通路に商品を上下に積み重ねて収納し、商品通路の下端側に配設した商品払出機構により最下位の商品から順次払出すようにした自動販売機の商品収納装置であり、前記ラックケースの出口側において最下位の商品に対応する領域の商品通路幅をラック側壁に向け部分的に広げて最下位の商品の進入を許容する余剰スペースを設けたものにおいて、
前記商品払出機構は、販売待機状態で商品通路の出口を閉塞して最下位の商品を販売待機位置に載置保持し、商品払出し時に下方へ回動して商品通路を開放するフラッパと、販売待機状態で商品通路から退避し、商品払出し時には前記フラッパと連動して商品通路に突出し、最下位から２番目以降の商品を下支えする回動式のストッパと、常時は前記フラッパを販売待機位置に拘束保持するロック機構と、販売指令により作動して前記ロック機構を釈放し、フラッパの拘束を解除する付勢手段とからなり、
前記付勢手段の作動でロック機構によるフラッパの拘束が解除されると、フラッパが商品通路を開放するよう回動して最下位の商品を傾倒させて払出すと共に、前記ストッパが最下位商品の払出しにより生じたスペースに突出してその上位に並ぶ２番目の商品を下支えし、２番目以降の商品をストッパとラック側壁面とにより積み上げ状態に保持するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る自動販売機の商品収納装置は、上記請求項１において、フラッパとストッパとが一体的に形成され、前記フラッパとストッパとが連動して回動することを特徴とする。
また、本発明の請求項３に係る自動販売機の商品収納装置は、上記請求項１において、フラッパとストッパとが独立部品として共通な支軸上で回動可能に軸支され、かつフラッパとストッパとが相対的に動き得るようにその相互間がばねを介してリンクされていることを特徴とする。
また、本発明の請求項４に係る自動販売機の商品収納装置は、請求項１において、付勢手段がプランジャ形のソレノイドであることを特徴とする。
また、本発明の請求項５に係わる自動販売機の商品収納装置は、フラッパを摩擦係数の低い材料により形成したことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の請求項６に係わる自動販売機の商品収納装置は、フラッパの商品載置面を摩擦係数の低い樹脂によりコーティングしてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る上記構成の商品収納装置において、商品払出し時に作動する付勢手段がロック機構を釈放し、これによりフラッパが水平姿勢の販売待機位置から下方に回動して商品通路から退避すると、フラッパの上に載置保持されている最下位の商品は傾倒しながら下方に傾斜したフラッパ上を自重で滑降して払出される。この場合に、ラックケースの出口側に余剰スペースを設けて商品通路幅を部分的に拡大しておくことにより、フラッパ上を滑降して払出される最下位の商品とラックケースの側壁との不要な干渉を回避して商品を確実に払出すことかできる。
また、この商品払出し過程では最下位の商品が当初の販売待機位置から余剰スペース側に移動してその跡に空きスペースが生じるので、フラッパに連動して待機位置から商品通路に移行するストッパは最下位の商品に干渉することなく、つまりフラッパ上で最下位の商品を余剰スペースへ向け背後から押し出す余分な駆動力を要さずに、２番目の商品の下面に突出して２番目以降の商品を下支えすることができる。これにより、フラッパおよびストッパを販売待機位置から商品払出し位置に切換制御する付勢手段として、従来装置のベンドモータに代えて、ベンドモータよりも小形容量で構造が簡単なプランジャ形のソレノイドを採用することができ、その結果、従来装置に比べて払出機構の省スペース化，ラックケースの商品収納効率向上とともに、コスト低減化が図れる。
【００１３】
また、前記のフラッパとストッパとの間をばねでリンクし、両者が相対的に回動し得るようにした請求項３の構成によれば、商品払出し動作の開始後にストッパが退避位置から商品通路へ突き出し、その上に２番目以降の商品を担持した以降も、フラッパは単独で退避方向への回動を続けて商品の払出し通路を広げることが可能となり、これにより容器の高さサイズが背高な大形商品でもラックケースの側壁に阻害されることなく確実に払出すことができる。
さらに、フラッパ自身を摩擦係数の低い材料により形成した請求項５，フラッパの商品載置面を摩擦係数の低い樹脂によりコーティングした請求項６の構成を採用することにより、フラッパを退避位置に向け回動させて最下位の商品を払出す際に、フラッパの面上をスムーズに滑降して商品を円滑に払出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る商品収納装置の実施の形態を説明する。なお、図示の各実施例において、図７に示した従来装置と同一のものには同一の符号を付してその説明を省略する。
【実施例１】
【００１５】
まず、本発明の請求項２に対応するフラッパとストッパが一体構造になる実施例の構成および商品払出し動作を図１〜図３により説明する。
図１は商品収納装置の概略側面図で、図７〜図９に示した従来装置と相違する点は商品払出機構１４および余剰スペース２０の点であり、その他の構成は従来装置と同一である。ここで、前記商品払出機構１４は、商品収納装置１のコラム３，４と個々に対応してその商品通路に積み重ねて収納された商品の最下位の商品７ａを販売待機位置に載置保持するフラッパ１５と、商品収納装置１のコラム（商品通路）３，４に突出して最下位から２番目以降の商品を保持するストッパ１６と、販売指令により励磁されると共にロック機構（作動機構部）１８を介してフラッパ１５およびストッパ１６を操作するプランジャ形のソレノイド（付勢手段）１７とからなる。ここで、前記フラッパ１５とストッパ１６は合成樹脂の一体成形品で、ストッパ１６はフラッパ１５の後端から上方に向け略直角に起立してその基部が支軸１９に回動自在に軸支されている。また、余剰スペース２０はラックケース２の側壁内面側に布設したスペーサ２ａの下端部を商品１個分の高さだけ切り欠いてコラム３，４の出口端側に形成され、最下位の商品７ａの払出し時に傾倒して払出す当該商品７ａがラックケース２の側壁に引っ掛かってブリッジするのを防止するものである。なお、前記フラッパ１５およびストッパ１６は剛性を高めるために金属製とすることもでき、その場合はストッパ１５の商品載置面に低摩擦のフッ素樹脂板を一体化して取付けるか、金属製のフラッパ１５の商品載置面にフッ素樹脂のコーティングを施すのが望ましい。
【００１６】
また、前記商品払出機構１４のフラッパ１５に連繋させてフラッパ１５およびストッパ１６を販売待機位置に拘束保持するロック機構１８は、図２に示すように、ソレノイド１７のプランジャ２１に連結したロック部材２２と、このロック部材２２が係合するロック溝２３ａを備えたリンク部材２３とからなる。前記ロック部材２２には仕切部５の基台５１との間に復帰スプリング２４が張架され、ロック部材２２はソレノイド１７の励磁によって上昇するとともにソレノイド１７が消磁されると復帰スプリング２４により下降して元の位置に復帰する。リンク部材２３の一端は仕切部５の基台５１に軸２５により揺動自在に軸支されるとともに軸２５に巻装されたコイルスプリング（トーションコイルばね）２６により常時反時計方向に付勢されている。また、リンク部材２３の他端には、フラッパ１５の裏面側に一体に形成された軸受台１５ａの案内溝２８に挿入されたピン２７が植設されている。案内溝２８はフラッパ１５が水平状態（販売待機位置）にある場合に横倒しした略二等辺三角形の形状をしており、その二等辺三角形の頂点がピン２７のロック部２８ａとして形成されている。
【００１７】
次に、本発明に係る自動販売機の商品収納装置に搭載された商品払出機構１４の動作について図２および図３を用いて説明する。図２は商品払出機構１４の販売待機状態、図３は商品払出機構１４の商品払出し時の状態を示すものである。
図２に示す販売待機状態においてはソレノイド１７が釈放されており、これにより復帰スプリング２４の作用によりプランジャ２１に連結されたロック部材２２が下降してリンク部材２３のロック溝２３ａに係合している。この状態でリンク部材２３のピン２７はフラッパ１５に一体に形成された軸受台１５ａの案内構２８のロック部２８ａに位置しており、フラッパ１５を水平状態（販売待機位置）に拘束保持している。水平状態に拘束保持されたフラッパ１５の商品載置面上には商品７が積み上げ担持されており、フラッパ１５にかかる商品荷重はリンク部材２３の軸２５とロック部材２２が分担して受けている。前記商品荷重の大部分はリンク部材２３の軸２５が受け、ロック部材２２が受ける商品荷重は僅かである。フラッパ１５が水平状態に保持されている状態では、ストッパ１６はコラムの商品通路から退避して販売待機状態にある。
【００１８】
次に、商品選択ボタンの操作により生じた販売指令によりソレノイド１７が励磁されると、ソレノイド１７は復帰スプリング２４の力に抗してプランジャ２１を吸引して上昇させる。このプランジャ２１の上昇に伴ってロック部材２２が上昇して、ロック部材２２とリンク部材２３のロック溝２３ａとの係合が解除される。リンク部材２３は商品荷重を受けていることからロック部材２２によるロックが解除されると、リンク部材２３のピン２７がフラッパ１５に一体に形成された軸受台１５ａの案内溝２８におけるロック部２８ａから抜け出すように軸２５を支点として時計方向に回動する。このリンク部材２３の時計方向への回動によりフラッパ１５の拘束が解除される。リンク部材２３のピン２７による拘束を解かれたフラッパ１５は商品７の荷重により軸１９を支点として反時計方向に回動する。このフラッパ１５の反時計方向への回動によってフラッパ１５に載置された最下位の商品７ａが傾倒する。このとき最下位の商品７ａの上端がラックケース側壁面２ａ側に膨らむが、当該場所には余剰スペース２０が形成されていることによって最下位の商品７ａはラックケース２の側壁，スペーサ２ａに邪魔されることなく傾倒する。一方、フラッパ１５の回動が進むと最下位の商品７ａは当該商品７ａ自体の自重によりフラッパ１５の商品載置面上を滑降して払出される。なお、フラッパ１５の回動により最下位の商品７ａが傾倒すると最下位から２番目以降の商品も傾倒しようとするが、最下位から２番目以降の商品はラックケース２の内側に布設したスペーサ２ａの壁面に当接するので傾倒することはない。
【００１９】
一方、販売待機状態において商品通路から退避しているストッパ１６はフラッパ１５の反時計方向への回動と同時に商品通路に突き出すように反時計方向に回動する。このとき、ストッパ１６が商品通路に突き出すスペースはフラッパ１５の回動により傾倒移動した最下位の商品７ａの空きスペースとして確保される。従って、ストッパ１６は傾倒した最下位の商品７ａの空きスペースに突き出す。このストッパ１６の突き出し位置は最下位から２番目の商品の下部であり、最下位の商品７ａの払出しにより落下した最下位から２番目の商品７ｂがストッパ１６とラックケース側壁面２ａとにより積み上げ状態に保持される。
前述した動作により最下位の商品７ａが払出された後、ソレノイド１７への通電が断たれると復帰スプリング２４の作用によりロック部材２２が下降する。このロック部材２２の下降によってリンク部材２３が押圧されて軸２５を支点として反時計方向に回動する。
【００２０】
このリンク部材２３の反時計方向への回動によりピン２７が案内溝２８の縁を押圧してフラッパ１５を（軸１９を支点として）時計方向に回動させる。そして、ロック部材２２がリンク部材２３のロック溝２３ａに係合した時点でリンク部材２３のピン２７が案内溝２８のロック部２８ａに嵌まり込んでフラッパ１５を水平状態に拘束保持する。前記フラッパ１５の時計方向の回動と同時にストッパ１６も商品通路から退避する方向に移動を開始する。そして、ストッパ１６により最下位から２番目の商品の支持が解除されると最下位から２番目以降の商品が水平状態に拘束されたフラッパ１５の上に落下して販売待機状態に戻る。
前述したとおりこの実施例の商品収納装置においては、販売待機状態で商品通路３，４を閉塞して最下位の商品７ａを保持するとともに商品払出し時に回動して商品通路３，４を開放するフラッパ１５と、販売待機状態では商品通路から退避し、商品払出し時に商品通路に突出して最下位から２番目以降の商品を保持するストッパ１６と、販売指令に応じて作動するソレノイド１７（付勢手段）と、このソレノイド１７の操作により、前記フラッパ１５およびストッパ１６を販売待機状態と商品払出し状態に保持するロック機構１８とからなり、前記ソレノイド１７の作動によりロック機構１８によるフラッパ１５の販売待機状態が解除されると前記フラッパ１５が商品通路を開放するよう回動して最下位の商品７ａを傾倒させて払出すと共に、前記ストッパ１６が当該払出しにより生じたスペースに突出して最下位から２番目の商品７の下面ｂに突出し、当該最下位から２番目以降の商品を前記ストッパ１６とラック側壁面２ａとにより保持するように構成したことにより、商品払出し時にフラッパ１５上に載置された商品はフラッパ１５が商品通路から退避するよう回動することによって商品自体の自重によってフラッパ上を滑落して払出されるので商品を確実に払出すことができる。なお、前記フラッパ１５とストッパ１６は一体に形成されると共に軸１９に回動自在に軸支されていることから、フラッパ１５とストッパ１６は連動して動作し、フラッパ１５により傾倒された最下位の商品７ａが余剰スペース２０に向け移動した後の空きスペースにストッパ１６を突出させることができ、最下位から２番目の商品７ｂを押し潰すことなく下支えして確実に保持することができる。
【００２１】
また、前記フラッパ１５を商品通路から退避するよう回動させることにより商品を傾倒させて当該商品自体の自重によりフラッパ１５の商品載置面上を滑落させるように構成されているので、商品を確実に払出すことができるとは言えども商品を載置するフラッパ１５の商品載置面は低摩擦であることが望ましい。そこで、一体成形されたフラッパ１５およびストッパ１６を摩擦係数の低い材料、例えばフッ素樹脂やポリアセタール樹脂により成形することが望ましい。なお、前記フラッパ１５およびストッパ１６の剛性を高めるために摩擦係数の高い合成樹脂を採用するか、金属製とした場合には、ストッパ１５の商品載置面若しくはストッパ１６の先端（最下位から２番目の商品との当接面）にフッ素樹脂のコーティングを施すことができる。このように、フラッパ１５を摩擦係数の低い材料により形成することによりフラッパ１５を回動させて最下位の商品７をａ傾倒させた際、最下位の商品７ａがスムーズにフラッパ１５の商品載置面上を滑降して払出されるので商品を確実に払出すことができる。
【００２２】
しかも、前述した本発明はストッパにより最下位から２番目の商品を下方から支持するとともに、その商品をストッパとラックケース側壁面とにより保持するものであるから、冒頭で述べた従来例１にように販売可能な商品の種類が、紙パックなどのように容器が変形するものに限定されることがなく、紙パック，ペットボトルに加えて缶，ビンなどの各種商品を販売する自動販売機に適用できる。
【実施例２】
【００２３】
次に、先記の実施例１を改良し、背高な大形商品でも支障なくラックケースから払出せるようにした本発明の請求項３に係わる実施例の構成，商品払出し動作を図４〜図６に示す実施例で説明する。なお、図４，図５はそれぞれ商品払出し動作の開始直後，および途中状態を表した商品収納装置の要部構成図、また図６（ａ）〜（ｃ）は払出し動作に伴うフラッパ，ストッパの挙動を表した動作説明図で、図６（ａ）は販売待機状態，図６（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図４，図５に対応した商品払出し動作の途中状態を表している。
すなわち、先記の実施例１においては商品払出機構のフラッパ１５とストッパ１６とが一体に形成されていて、商品払出し時にはフラッパとストッパとが相対位置を変えずに連動して販売待機位置から回動するように構成されている。このために、ラックケース２のコラム３，４に積み上げ収納した販売商品７が比較的背高な大形商品であると、払出し動作の途上で傾倒してフラッパ１５の傾斜面を滑り落ちる最下位の商品７ａがラックケース２から抜け出す前（商品７ａの先端がラックケース２の出口端縁に未だ掛かっている状態）に、フラッパ１５の回動に連動して背後から商品通路に突き出したストッパ１６が最下位の商品７ａの後端に干渉し、その結果として最下位の商品７ａがラックケース２の側壁とストッパ１６との間に挟まれた商品詰まり状態となって商品の払出しが不能となる販売トラブルが発生するおそれがある。
【００２４】
そこで、前記販売トラブルの回避対策として、この実施例ではフラッパ１５とストッパ１６とを独立部品として共通な支軸１９上で回動可能に軸支した上で、フラッパ１５とストッパ１６とが相対的に動き得るように、その相互間をばね式連繋機構２９を介してリンクするよにしている。なお、そのほかの構成は実施例１と同様であり、商品払出機構にはフラッパ１５を販売待機位置に拘束保持するロック機構１８、および販売指令により作動してロック機構１８を釈放するソレノイド１７を備えている。
ここで、フラッパ１５とストッパ１６との間をリンクする前記ばね引き連繋機構２９の詳細構造は、図６で示すようにフラッパ１５およびストッパ１６との間に架け渡して両者を互いに引き寄せるよう支軸１９の軸上に装着したトーションコイルばね３０と、フラッパ１５の基部から上方に起立するアーム１５ｂと、該アーム１５ｂに対向してストッパ１６の側面に形成した係合突起１６ａと、ストッパ１６の基部から支軸１９の下方側に延在するアーム１６ｂと、該アームに１６ｂに対向してストッパ１６の回動範囲を規制するようラックケース側に設けたストッパ部材３１とからなる。
【００２５】
次にこの実施例による商品の払出し動作を説明する。なお、図示例では販売商品として、図２，図３に示した商品よりも背高な大形商品がラックケース２のコラム内に積み上げ収納されているものとする。
まず、販売待機状態では、フラッパ１５が先記の実施例１で述べたロック機構１８により水平姿勢の販売待機位置に拘束保持されており、この状態では図６（ａ）で示すようにフラッパ１５の上に最下位の商品７ａ，２番目の商品７ｂ以降の商品が積み上げ状態に担持されている。また、ストッパ１６はトーションコイルばね３０のばね付勢により、係合突起１６ａがアーム１５ｂに当たってこの位置に停止し、フラッパ１５とほぼ直角な起立姿勢で商品通路から背後の仕切部５側に退避している。
ここで、商品販売指令を受けて作動したソレノイド１７（図４参照）がロック機構１８を釈放すると（この釈放動作については実施例１で述べられている）、フラッパ１５は商品の荷重を受けて下方への回動を開始し（図４および図（ｂ）参照）、これにより最下位の商品７ａは傾倒してフラッパ１５の斜面を滑動し、その先端がラックケース２の出口内側に形成した余剰スペース２０に進入する。また、ストッパ１６はフラッパ１５の回動に追随して退避位置から商品通路に向け突出して２番目の商品７ｂの下に移動するようになるが、この突出し過程で図６（ｂ）に示すようにストッパ１６から下方に延在するアーム１６ｂがストッパ部材３１に突き当たると、ストッパ１６はこの位置に停止してそれ以上フラッパ１５の回動に追随しなくなる。一方、フラッパ１５はトーションコイルばね３０を撓ませながらさらに下方への回動を続けて傾動角度を深めて行き、フラッパ１５の先端とラックケース２の出口端縁との間の払出し通路を拡大する（図６（ｃ）参照）。これにより、収納商品が図示のように背高な大形商品であっても、最下位の商品７ａは背後からストッパ１６の干渉を受けることなしに、したがって商品詰まりのトラブル発生のおそれなくラックケース２から下方に抜け出して確実に払出される（図５参照）。
【００２６】
そして、最下位の商品７ａが払出されると、空になったフラッパ１５は、フラッパ１５とストッパ１６との間を連繋した前記トーションコイルばね３０のばね力を受けて上方に回動（時計方向）してそのアーム１５ｂがストッパ１６の係合突起１６ａに当接するまで復帰する。そして、ソレノイド１７への通電が絶たれると、実施例１で述べたと同様にフラッパ１５は水平姿勢の販売待機位置まで復帰すると同時に、ロック機構１８によりこの位置に拘束保持される。また、このフラッパ１５の復帰動作に連動してアーム１５ｂに押されてストッパ１６が図６（ａ）の位置に退避すると、いままでストッパ１６に下支えされていた２番目の商品７ｂおよびそれ以降の商品がフラッパ１５の上に落下して販売待機の状態に復帰する。なお、上記した商品払出し動作の説明では、収納商品が背高な大形商品である場合について述べたが、図２，図３のように背高の低い小形商品でも同様な動作で商品を確実に払出すことができるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１に対応する実施形態における自動販売機の商品収納装置の概略側面図である。
【図２】図１における商品払出機構の販売待機状態を示す拡大図である。
【図３】図１における商品払出機構の商品払出し動作を示す拡大図である。
【図４】本発明の実施例２に対応する商品払出機構の払出し動作開始直後の状態を示す拡大図である。
【図５】図４に続く動作過程での商品払出し状態を示す拡大図である。
【図６】図４，図５におけるフラッパとストッパとの相互間をリンクしたばね式連繋機構の詳細構造およびその動作説明図で、（ａ）は販売待機状態、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ図４，図５に対応した動作状態を示す拡大図である。
【図７】従来の自動販売機の商品収納装置の概略側面図である。
【図８】従来装置における商品払出機構の販売待機状態を示す底面図である。
【図９】従来装置における商品払出機構の商品払出し動作を示す底面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１ 商品収納装置
２ ラックケース
３，４ コラム（商品通路）
７ 商品
７ａ 最下位の商品
７ｂ ２番目の商品
１４ 商品払出機構
１５ フラッパ
１６ ストッパ
１７ ソレノイド（付勢手段）
１８ ロック機構
１９ 支軸
２０ 余剰スペース
２９ ばね式連繋機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックケース内に画成した商品通路に商品を上下に積み重ねて収納し、商品通路の下端側に配設した商品払出機構により最下位の商品から順次払出すようにした自動販売機の商品収納装置であり、前記ラックケースの出口側において最下位の商品に対応する領域の商品通路幅をラック側壁に向け部分的に広げて最下位の商品の進入を許容する余剰スペースを設けたものにおいて、
前記商品払出機構は、販売待機状態で商品通路の出口を閉塞して最下位の商品を販売待機位置に載置保持し、商品払出し時に下方へ回動して商品通路を開放するフラッパと、販売待機状態で商品通路から退避し、商品払出し時には前記フラッパと連動して商品通路に突出し、最下位から２番目以降の商品を下支えする回動式のストッパと、常時は前記フラッパを販売待機位置に拘束保持するロック機構と、販売指令により作動して前記ロック機構を釈放し、フラッパの拘束を解除する付勢手段とからなり、
前記付勢手段の作動でロック機構によるフラッパの拘束が解除されると、フラッパが商品通路を開放するよう回動して最下位の商品を傾倒させて払出すと共に、前記ストッパが最下位商品の払出しにより生じたスペースに突出してその上位に並ぶ２番目の商品を下支えし、２番目以降の商品をストッパとラック側壁面とにより積み上げ状態に保持するようにしたことを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパとストッパとが一体的に形成され、前記フラッパとストッパとが連動して回動することを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパとストッパとが独立部品として共通な支軸上で回動可能に軸支され、かつストッパがばねとストッパを介してフラッパにリンクされていることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項４】
請求項１記載の自動販売機の商品収納装置において、付勢手段がプランジャ形ソレノイドであることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項５】
請求項１ないし３に記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパを摩擦係数の低い材料により形成したことを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項６】
請求項１ないし３に記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパの商品載置面を摩擦係数の低い樹脂によりコーティングしてなることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項１】
ラックケース内に画成した商品通路に商品を上下に積み重ねて収納し、商品通路の下端側に配設した商品払出機構により最下位の商品から順次払出すようにした自動販売機の商品収納装置であり、前記ラックケースの出口側において最下位の商品に対応する領域の商品通路幅をラック側壁に向け部分的に広げて最下位の商品の進入を許容する余剰スペースを設けたものにおいて、
前記商品払出機構は、販売待機状態で商品通路の出口を閉塞して最下位の商品を販売待機位置に載置保持し、商品払出し時に下方へ回動して商品通路を開放するフラッパと、販売待機状態で商品通路から退避し、商品払出し時には前記フラッパと連動して商品通路に突出し、最下位から２番目以降の商品を下支えする回動式のストッパと、常時は前記フラッパを販売待機位置に拘束保持するロック機構と、販売指令により作動して前記ロック機構を釈放し、フラッパの拘束を解除する付勢手段とからなり、
前記付勢手段の作動でロック機構によるフラッパの拘束が解除されると、フラッパが商品通路を開放するよう回動して最下位の商品を傾倒させて払出すと共に、前記ストッパが最下位商品の払出しにより生じたスペースに突出してその上位に並ぶ２番目の商品を下支えし、２番目以降の商品をストッパとラック側壁面とにより積み上げ状態に保持するようにしたことを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパとストッパとが一体的に形成され、前記フラッパとストッパとが連動して回動することを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパとストッパとが独立部品として共通な支軸上で回動可能に軸支され、かつストッパがばねとストッパを介してフラッパにリンクされていることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項４】
請求項１記載の自動販売機の商品収納装置において、付勢手段がプランジャ形ソレノイドであることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項５】
請求項１ないし３に記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパを摩擦係数の低い材料により形成したことを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【請求項６】
請求項１ないし３に記載の自動販売機の商品収納装置において、フラッパの商品載置面を摩擦係数の低い樹脂によりコーティングしてなることを特徴とする自動販売機の商品収納装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１２０１１７（Ｐ２００６−１２０１１７Ａ）
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０８９３９（Ｐ２００５−１０８９３９）
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１１日（２００６．５．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月５日（２００５．４．５）
【出願人】（０００２３７７１０）富士電機リテイルシステムズ株式会社 (1,851)
【Ｆターム（参考）】
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