飲料販売装置
【課題】 ボトル洗浄用のスペースを別途設けずとも、飲料注入ボックス内でボトルを上下反転させる機構を設けて、飲料注入ボックスを、ボトル洗浄及び飲料注入充填のスペースとして兼用できるようにした飲料販売装置を提供すること。
【解決手段】 収容ボックス５内に収容されたボトル５０は、その内部が注入ノズル９から注入された飲料によって洗浄される。また、ボトル５０を把持したまま把持回転装置２０を駆動モータ３０により回転させれば、洗浄液がボトル５０の内部で動き回って、ボトル５０の内部の洗浄効果が高められる。更に、ボトル５０内から使用済みの洗浄液を排出させる場合は、把持回転装置２０が駆動モータ３０により回転されてボトル５０が収容ボックス５内で倒立される。そして、この体勢から把持回転装置２０が駆動モータ３０により回転されて、ボトル５０が収容ボックス５内で縦立されると、販売用の飲料が注入ノズル９からボトル５０内へ注入される。
【解決手段】 収容ボックス５内に収容されたボトル５０は、その内部が注入ノズル９から注入された飲料によって洗浄される。また、ボトル５０を把持したまま把持回転装置２０を駆動モータ３０により回転させれば、洗浄液がボトル５０の内部で動き回って、ボトル５０の内部の洗浄効果が高められる。更に、ボトル５０内から使用済みの洗浄液を排出させる場合は、把持回転装置２０が駆動モータ３０により回転されてボトル５０が収容ボックス５内で倒立される。そして、この体勢から把持回転装置２０が駆動モータ３０により回転されて、ボトル５０が収容ボックス５内で縦立されると、販売用の飲料が注入ノズル９からボトル５０内へ注入される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料をボトルに注入充填して販売する飲料販売装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料販売装置は、例えば、利用者が持参したボトル（容器）に、水などの清涼飲料を注入充填して販売（無償の場合を含む。）するものであり、ボトルの再利用が可能なため経済的であって、環境保全の観点からも注目されている。なお、ボトルは必ずしも利用者が持参するものに限られず、飲料販売装置の設置者や管理者が予め用意しておき利用者に譲渡又は貸与するものも含まれる。
【０００３】
このため、近年では、このような飲料販売装置が広く普及しつつあり、例えば、下記特許文献１に記載されるような水自動販売機が提案されている。この水自動販売機には、利用者が持参したボトルを収容し、そのボトルに飲料を注入充填するためのスペースである給水ボックスと、その給水ボックスまでボトルを容器洗浄器から搬送する容器搬送機構と、ボトルを洗浄するためのスペースである容器洗浄器とが設けられている。
【０００４】
この水自動販売機によれば、キャップの外されたボトルが、口部を下向きにして容器洗浄器にセットされると、洗浄ノズルから噴出される洗浄用水によって、ボトルが洗浄される。そして、この洗浄後、容器搬送機構によって、ボトルが容器洗浄器から給水ボックスへ搬送されながら上下反転されて、ボトルが給水ボックス内にセットされると、口部が上向きとなったボトルに飲料の注水充填が行われるのである。
【特許文献１】特開特開２００５−１９６３０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した水自動販売機では、飲料を注入充填するための給水ボックスの他にも、ボトルを洗浄するための容器洗浄器を別途併設する必要があり、更に、その容器洗浄器から給水ボックスまでボトルを上下反転させながら搬送するための容器搬送機構も別途必要となり、その分、装置全体としてサイズが大型化するとともに構造が複雑化してしまうという問題点があった。しかも、ボトルを上下反転させる機構についても実用化に適した技術開示がされていないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ボトル洗浄用のスペースを別途設けずとも、飲料注入ボックス内でボトルを上下反転させる機構を設けて、飲料注入ボックスを、ボトル洗浄及び飲料注入充填のスペースとして兼用できるようにした飲料販売装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために請求項１記載の飲料販売装置は、ボトルを収容する空間が内部に設けられている飲料注入ボックスと、その飲料注入ボックス内に配設され洗浄液をボトル内に注入する洗浄ノズルと、その洗浄ノズルとともに前記飲料注入ボックス内に配設され飲料をボトル内に注入する飲料ノズルとを備えたものであり、前記飲料注入ボックスと交差する略水平な回転軸を想定したとき、その回転軸上に配設されて前記飲料注入ボックス内に収容されているボトルを把持する把持装置と、その把持装置を前記回転軸の回りで回転自在に支持する回転支持部材と、その回転支持部材によって支持される前記把持装置に対して前記回転軸を中心とした回転力を付与する駆動手段とを備えている。
【０００８】
この請求項１記載の飲料販売装置によれば、ボトルが飲料注入ボックス内に収容され、そのボトルが把持装置によって飲料注入ボックス内で把持される。また、ボトルのボトル口部は洗浄ノズルに向けられて、その洗浄ノズルから洗浄液がボトル内に注入され、この洗浄液によってボトルの内部が洗浄される。
【０００９】
さらに、洗浄ノズルからの洗浄液の注入後、ボトルを把持装置によって把持したまま、駆動手段が回転力を付与すると、回転支持部材により支持された把持装置が回転軸回りでボトルごと回転される。すると、この回転によって、洗浄液がボトルの内部で動き回って、ボトルの内部の洗浄効果が高められる。
【００１０】
また、ボトル内から使用済みの洗浄液が残存しているような場合は、駆動手段からの回転力が把持装置に付与されて、把持装置が回転軸回りで回転されて、ボトルが飲料注入ボックス内で倒立される。すると、ボトル口部が下向きとなって、使用済みの洗浄液がボトル口部からボトル外へ排出される。
【００１１】
なお、もともと倒立姿勢にあるボトルに対して洗浄ノズルが洗浄液を噴射するような場合には、敢えてボトル洗浄後にボトルを倒立させる必要もなく、そもそも洗浄中にボトル内へ噴射された洗浄液がボトル口部から流下して排出される。
【００１２】
しかも、上記のようにして使用済み洗浄液を排出した場合は、把持装置が駆動手段により回転されることで、ボトルが飲料注入ボックス内で縦立され、ボトル口部が上向きの状態に変更されて、ボトル口部が飲料ノズルに対向される。すると、飲料が飲料ノズルから噴射されて、ボトル口部を通じてボトル内へ注入されて充填される。
【００１３】
以上のように、ボトルを把持している把持装置自体を回転させることで、飲料注入ボックスという限定された空間内であっても、ボトルの姿勢を、洗浄液を排出するための倒立姿勢から飲料を注入充填するための縦立姿勢へと変更することができ、ボトルを搬送するための機構が不要となる。
【００１４】
請求項２記載の飲料販売装置は、請求項１記載の飲料販売装置において、前記洗浄ノズル及び前記飲料ノズルに代えて、その洗浄ノズル及び飲料ノズルの双方の機能を有して、洗浄液として飲料をボトル内へ注入する注入ノズルを備えており、この注入ノズルは、飲料注入ボックス内に縦立姿勢で収容されるボトルのボトル口部へ向けて下向きに配設されている。
【００１５】
この請求項２記載の飲料販売装置によれば、請求項１記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、注入ノズルからは、その下方にあるボトル口部へ向けて飲料または洗浄液が噴射される。注入ノズルからボトル内へ注入される飲料は、販売用としてボトルに充填される飲料としても、そのボトル内を洗浄するための洗浄液としても利用されるので、飲料ノズルと洗浄ノズルとを別々に設ける必要がない。
【００１６】
請求項３記載の飲料販売装置は、請求項２記載の飲料販売装置において、前記把持装置は、初期状態においてボトル口部が上向きとなる縦立姿勢でボトルを把持するものであり、前記注入ノズルは、初期状態にある前記把持装置により把持されているボトルのボトル口部に対向して配設されており、前記駆動手段は、前記回転軸回りで前記把持装置を、順方向へ略１／４周回転させ、そこから逆方向へ略３／４周回転させ、そこから順方向又は逆方向のいずれか一方へ略半周回転させる制御手段を備えている。
【００１７】
この請求項３記載の飲料販売装置によれば、請求項２記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、初期状態の把持装置はボトルを縦立姿勢で把持し、注入ノズルは縦立姿勢のボトル内へ飲料を洗浄液として所定量注入する。そして、ボトルは、駆動手段による把持装置の回転に伴って、回転軸に対して交差する平面内で回転される。このとき、ボトルは、初期状態の縦立姿勢から順方向へ略１／４周回転（正転）されて略横姿勢になり、その姿勢から逆方向へ略３／４周回転（逆転）されることで、縦立姿勢を経て、更に、最初とは逆向きの略横姿勢を経て、倒立姿勢となる。
【００１８】
この結果、ボトル内の洗浄液は、最初の略横姿勢になるまでの間にボトル内部の片側半分に行き渡り、それから最初とは逆向きの略横姿勢になるまでの間にボトル内部のもう片側半分に行き渡り、倒立姿勢となったときに、ボトル口部から排出される。そして、ボトル内から使用済みの洗浄液が排出されると、ボトルは倒立姿勢から順方向又は逆方向へ略半周回転されて、元の縦立姿勢に復帰させられる。ここで、再び、注入ノズルから飲料がボトル内へ注入されて、販売用の飲料がボトルに充填されるのである。
【００１９】
請求項４記載の飲料販売装置は、請求項１から３のいずれに記載の飲料販売装置において、前記把持装置は、前記飲料注入ボックスの一側壁に空転可能な状態で前記回転軸方向に向けて貫装されるとともに前記飲料注入ボックス内でボトルを把持する把持ユニットと、その把持ユニットと前記回転軸上で同軸的に直接連結されて前記飲料注入ボックス外に配設され、その把持ユニットと前記回転軸を中心にして一体回転可能に形成されている回動ユニットとを備えており、前記回転支持部材は、その回転ユニットに外接されてその回転ユニットを転支するものであり、前記駆動手段は、前記回転ユニットに回転力を付与して回転させるものである。
【００２０】
この請求項４記載の飲料販売装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、駆動手段の回転力が回転ユニットに付与されると、回転支持部材に転支されながら、回転ユニットが回転軸を中心に回転される。このように回転ユニットが回転すると、把持ユニットが回転ユニットと一体回転されて、その把持ユニットにより把持されているボトルも、飲料注入ボックス内で回転されるのである。
【００２１】
請求項５記載の飲料販売装置は、請求項１から４のいずれかに記載の飲料販売装置において、前記回転支持部材は、前記回転軸の周囲に略等角間隔で３個配置されており、そのうち２個の回転支持部材は、前記把持装置の外周下側半分における半径方向両側に外接して転支するものであり、残る１個の回転支持部材は、前記把持装置の外周上側半分に外接して転支するものである。
【００２２】
この請求項５記載の飲料販売装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、把持装置を回転支持する方式は、３個の回転支持部材を把持装置に外接して転支する３点支持方式なので、把持装置を安定した状態で回転及び支持することができる。しかも、本装置の組み立てに当たっても、下側２個の回転支持部材間に把持装置を載架して２点支持しておき、それから残る１個の回転支持部材を把持装置の上側外周部に設置することで、把持装置を容易に組み付けることができる。
【００２３】
請求項６記載の飲料販売装置は、請求項１から５のいずれかに記載の飲料販売装置において、前記回転支持部材は、前記飲料注入ボックスに回転自在に所定位置に固定されており、前記把持装置又は回転支持部材のうち一方が他方に対して係合され、この係合によって前記把持装置が回転軸方向に位置決めされている。
【００２４】
この請求項６記載の飲料販売装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、回転支持部材が把持装置と係合することで、ボトルを把持した把持装置が、飲料注入ボックスに対して回転軸方向への位置ずれが防止される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の飲料販売装置によれば、ボトルの洗浄及び飲料充填を１つの飲料注入ボックス内で行うことができるので、従来装置のように別途、ボトルの洗浄器を設置する必要もなく、その洗浄器からボトルを飲料充填位置まで搬送するための手段も不要となる。このため、装置を全体としてコンパクト化することができ、なおかつ、装置全体としての動作機構を簡素化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例である飲料自動販売機１の正面図である。図１に示すように、飲料自動販売機１は中空矩形箱状に形成された筐体フレーム２を備えており、この筐体フレーム２には、その前面全体に覆設される前面パネル３が開閉可能に取着されている。前面パネル３の上部右側には、硬貨などの有価コインを投入するためのコイン投入口４が設けられており、このコイン投入口４の左方には、正面視略縦長矩形状の収容ボックス５が配設されている。
【００２７】
収容ボックス５は、飲料充填用のボトル５０を収容するために中空箱状に形成されており、その内部にボトル５０が収容される空間が設けられている。また、この収容ボックス５の前面には、その収容ボックス５内にボトル５０を装填するためのボトル装填口６が開口形成されており、このボトル装填口６の左縁辺には、上下のヒンジ８，８を介して開閉扉７が開閉可能に取着されている。開閉扉７は、硬質樹脂や硬質ガラスなどの透明板７ａが填め込まれたものであり、この透明板７ａ越しに収容ボックス５内を透視できるものである。
【００２８】
図２は、収容ボックス５の内部構造を示す拡大正面図であり、説明の便宜上、開閉扉７及びヒンジ８，８の図示を省略している。また、図２中の、２点鎖線は収容ボックス５内に縦立姿勢で収容されているボトル５０を図示したものであり、１点鎖線は収容ボックス５の垂直中心線（以下「ボックス中心線」という。）ＣＬを示したものである。
【００２９】
図２に示すように、収容ボックス５の内部上側には、後述する注入ノズル９がボックス中心線ＣＬ上に配設されている。また、この収容ボックス５の内部であって注入ノズル９の下方には、左右対称な形状をした一対の把持ブラケット１０，１０が、ボックス中心線ＣＬの直交方向両側（図２左右両側）に所定間隔を隔てて略平行に並設されている。これら一対の把持ブラケット１０，１０は、収容ボックス５内でボトル５０を把持して上下反転させる把持回転装置２０（後述する）の一部として収容ボックス５内に配設されるものであって、ボトル５０をボックス中心線ＣＬの直交方向両側（図２左右両側）から挟み込んで把持するものである。
【００３０】
これらの各把持ブラケット１０は、その各把持ブラケット１０の外側縁辺に沿って形成される略垂直板状の挟持部１０ａと、各把持ブラケット１０の下側縁辺に沿って形成される略水平板状の載置部１０ｂとを備えている。２枚の挟持部１０ａ，１０ａは、ボトル５０の胴部５２を水平方向両側（図２左右両側）から挟み込んで挟持するものであり、互いの対向面に１本ずつ突条１０ｃがそれぞれ凸設されている。これらの突条１０ｃ，１０ｃは、ボトル５０が挟持部１０ａ，１０ａにより挟持される場合に、ボトル５０の胴部５２に設けられる括れ部に係合されるものである。また、２枚の載置部１０ｂ，１０ｂはボトル５０の底面を下方から支えるものである。
【００３１】
更に、ボックス中心線ＣＬ上には、ボトル５０を上下反転させる場合にボトル５０の回転中心となる回転軸ＡＬが設定されている。この回転軸ＡＬは一対の把持ブラケット１０，１０を備えた把持回転装置２０の回転中心でもあり、収容ボックス５の背板５ａ裏面には、把持回転装置２０を回転軸ＡＬ回りで回転自在に転支するための合計３個の転支部材１１，１１，１１が、この回転軸ＡＬの周囲に略等角（略１２０°）間隔で固設されている（図中の破線参照）。具体的に、３個の転支部材１１，１１，１１は、そのうち１個が回転軸ＡＬの直上に、１個が回転軸ＡＬの左下に、残る１個が回転軸ＡＬの右下に、それぞれ配置されている。なお、各転支部材１１の詳細については後述する。
【００３２】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断面図であって、収容ボックス５内に縦立姿勢で収容されるボトル５０を仮想線（２点鎖線）で図示し、説明の便宜上、開閉扉７及びヒンジ８，８の図示を省略している。
【００３３】
図３に示すように、収容ボックス５は、その前端部（図３左側）を除く部分が筐体フレーム２内に填め込まれた状態で、飲料自動販売機１の前面パネル３に取着されている。また、収容ボックス５は、その底板５ｂに使用済みの洗浄液を収容ボックス５外に排水するための排水口１２が設けられる一方、その天板５ｃに上記した注入ノズル９が貫通して配設されている。
【００３４】
注入ノズル９は、洗浄液をボトル５０内に注入する洗浄ノズルとしての機能と、飲料水などの飲料をボトル５０内に注入する飲料ノズルとしての機能を併有している。つまり、この注入ノズル９から噴射される液体は、販売用の飲料としても、ボトル洗浄用の洗浄液としても使用される。また、この注入ノズル９は、その先端部（噴射口）が収容ボックス５の天板５ｃから下向きに突設されており、一対の把持ブラケット１０，１０により縦立姿勢で把持されているボトル５０（図３中の２点鎖線）の口部５１に対向するように配設されている。
【００３５】
また、収容ボックス５の垂直方向略中央には上記した回転軸ＡＬが略水平に交差しており、この回転軸ＡＬ上には把持回転装置２０が配設されている。ここで、把持回転装置２０は、主として、上記した一対の把持ブラケット１０，１０と、その一対の把持ブラケット１０，１０に対して収容ボックス５内でボトル５０を把持するための駆動力を供給するモータチャック２１と、そのモータチャック２１を一対のブラケット１０，１０ごと回転軸ＡＬ上で回転させるための回転ユニット２２とを備えている。
【００３６】
把持回転装置２０の各把持ブラケット１０は、収容ボックス５の背板５ａに対して略平行配置される略平板状のベース板１０ｄをそれぞれ備えており（図２及び図５参照）、このベース板１０ｄからボトル装填口６側（図３左側）へ向けて側面視略横長矩形状の上記した挟持部１０ａがそれぞれ延出されている。また、各把持ブラケット１０の各載置部１０ｂは、ベース板１０ｄの下端側から収容ボックス５の背板５ａに沿って垂下されて、その垂下部の下端が略直角に折曲されてボトル装填口６側（図３左側）へ略水平に延出されている。
【００３７】
また、把持回転装置２０のモータチャック２１は、一対の把持ブラケット１０，１０とは異なり、収容ボックス５の背板５ａを隔てて収容ボックス５の外部に配設されている。収容ボックス５の背板５ａであってベース板１０ｄ，１０ｄの背後には回転軸ＡＬと同一方向に貫通している貫通孔５ｄが開口形成されており、モータチャック２１は、この貫通孔５ｄ内に空転自在な状態で収容ボックス５の外部から内部へ向けて貫装されている。
【００３８】
把持回転装置２０の回転ユニット２２は、モータチャック２１と回転軸ＡＬ上で同軸的に直接連結されており、回転軸ＡＬを中心にして、一対の把持ブラケット１０，１０及びモータチャック２１と一緒に一体回転されるものである。この回転ユニット２２は、回転軸ＡＬ方向に所定間隔を隔てた２枚の回転板２３，２４と、その回転板２３，２４を連結する複数本の支柱２６と、その回転板２３，２４に駆動モータ３０からの回転力を伝達する従動ギア２５と、その従動ギア２５と一方の回転板２４とを連結する複数本の支柱２８とを備えている。
【００３９】
これらの２枚の回転板２３，２４及び従動ギア２５は回転軸ＡＬに対して直交配置されており、うち２枚の回転板２３，２４は、合計４本の支柱２６，２６，２６，２６を介して、回転軸ＡＬ方向に所定間隔を隔てた状態で相互に一体的に連結されている。また、これらの各支柱２６，２６，２６，２６の軸方向両端部は、いずれも回転板２３，２４にそれぞれボルトを介して締着されている。
【００４０】
２枚の回転板２３，２４は、互いの外径が略等しい円環平板状に形成されており、これらの回転板２３，２４の内周部にはモータチャック２１が回転軸ＡＬ方向に遊挿されている。また、２枚の回転板２３，２４のうち、収容ボックス５から遠い側の回転板２４には、モータチャック２１が４個の固定ブラケット２７，２７，２７，２７を介して固定されている（図６参照）。
【００４１】
また、このモータチャック２１が固定されている回転板２４には、従動ギア２５が、合計４本の支柱２８，２８，２８，２８を介して、回転軸ＡＬ方向に所定間隔を隔てた状態で同心状に一体的に連結されている。更に、これらの各支柱２８，２８，２８，２８の軸方向両端部は、いずれも回転板２４と従動ギア２５とにそれぞれボルトを介して締着されている。
【００４２】
従動ギア２５は、回転板２３，２４よりも外径が小さな略円環平板状の歯車であって、その内周部には回転板２３，２４と同様にモータチャック２１が回転軸ＡＬ方向に遊挿されている。この従動ギア２５には、それよりも小径の原動ギア２９が歯合されており、この原動ギア２９及び従動ギア２５を介することで、駆動モータ３０の回転力（回転トルク）は回転ユニット２２に増幅されて伝達される。
【００４３】
原動ギア２９は、駆動モータ３０の回転軸に取着されており、駆動モータ３０は、上記した３個の転支部材１１，１１，１１によって支持されている把持回転装置２０に対して、回転軸ＡＬを中心とした回転力を付与するものである。この駆動モータ３０は、支持ブラケット３１を介して収容ボックス５の背板５ａ裏面に支持された状態で筐体フレーム２内に配設されており、更に、その筐体フレーム２の裏面に取着されている制御盤４０に対して電気的に接続されている。
【００４４】
制御盤４０は、コイン投入口４に投入されたコインの検知に基づいて、注入ノズル９への飲料の供給を調節する電磁弁（図示せず）、モータチャック２１、及び、駆動モータ３０をそれぞれ制御して、飲料をボトル５０内に注入充填する一連の動作を実行するものである。
【００４５】
図４は、図３の部分的拡大図である。ここで、図４には、把持回転装置２０の上方に配設されている１つの転支部材１１とその周辺部が拡大図示されている。また、以下の図４を用いた説明では、図示されている１つの転支部材１１についてのみ説明し、これと同様に構成されている残る２個の転支部材１１，１１（図６参照）については、その説明を省略する。
【００４６】
図４に示すように、転支部材１１は、収容ボックス５の背板５ａ裏面から略水平に後方へ立設されている支軸１１ａを備えており、この支軸１１ａの一端部（図３左側）がフランジ部材１１ｄのボス部に固定的に連結されている。このフランジ部材１１ｄは支軸１１ａを背板５ａに固定するためのものであり、収容ボックス５の背板５ａ裏面には、複数本のボルトを介して、このフランジ部材１１ｄを数本のボルトを介して締着させるための台座板５ｅが固着されている。
【００４７】
また、転支部材１１の支軸１１ａには、その支軸１１ａの軸方向（図４左右方向）に所定間隔を隔てて２個の転支ローラ１１ｂ，１１ｃがベアリングを介して回転自在に取着されており、これらのうち、一方の転支ローラ１１ｂが一方の回転板２３の外周に略等角間隔で外接され、他方の転支ローラ１１ｃが他方の回転板２４の外周に略等角間隔で外接されるように構成されている。
【００４８】
更に、転支ローラ１１ｂ，１１ｃには、その外周面から半径方向に突出した鍔部１１ｂ１，１１ｃ１がそれぞれ周設されており、これらの鍔部１１ｂ１，１１ｃ１が回転ユニット２２の各回転板２３，２４の外周面に刻設された係合凹部２３ａ，２４ａに係合される。この係合によって、回転ユニット２２は、収容ボックス５に対して回転軸ＡＬ方向に位置決めされる。
【００４９】
図５は、図１のＶ−Ｖ線における拡大横断面図であって、収容ボックス５内に縦立姿勢で収容されるボトル５０を仮想線（２点鎖線）で図示している。
【００５０】
図５に示すように、本実施例のモータチャック２１には、例えば、超音波モータを駆動源とする平行開閉型チャックが用いられており、ボックス中心線ＣＬ及び回転軸ＡＬに直交する水平方向（図５左右方向）に移動可能な一対の開閉可動部２１ａ，２１ａを備えている。このモータチャック２１の各開閉可動部２１ａ，２１ａには、把持ブラケット１０のベース板１０ｄ，１０ｄが１個ずつ数本のビス（図示せず）で締着されている。
【００５１】
また、収容ボックス５の貫通孔５ｄは、一対の把持ブラケット１０，１０のベース板１０ｄ，１０ｄによって覆い隠されている（図２参照）。なお、本実施例では、図２に示すように説明の便宜上、一対の把持ブラケット１０，１０の間から貫通孔５ｄが露出した状態となっているが、この飲料自動販売機１を稼働させる場合には、かかる部分に、一対の把持ブラケット１０，１０の開閉に応じて水平方向に拡縮可能なパッキン部材（図示せず）が装着されて、貫通孔５ｄが全体的に覆い塞がれるのである。
【００５２】
図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。図６に示すように、３個の転支部材１１，１１，１１は、回転軸ＡＬを中心に、把持回転装置２０の回転板２３，２４を回転自在に支持するものであり、回転軸ＡＬの周囲に略等角間隔で３個配置されている。具体的に、そのうち２個の転支部材１１，１１は、把持回転装置２０の外周下側半分における半径方向両側に外接して転支するものであって、残る１個の転支部材１１は、把持回転装置２０の外周上側半分に外接して転支するものである。
【００５３】
このように把持回転装置２０を回転支持する方式は、３個の転支部材１１，１１，１１を把持回転装置２０に外接して転支する３点支持方式なので、把持回転装置２０を安定した状態で回転及び支持することができる。しかも、本装置の組み立てに当たっても、下側２個の転支部材１１，１１間に把持回転装置２０を載架して２点支持しておき、それから残る１個の転支部材１１を把持回転装置２０の上側外周部に設置することで、把持回転装置２０を容易に組み付けることができる。
【００５４】
次に、上記のように構成された飲料自動販売機１の動作について説明する。まず、開閉扉７が開けられて、ボトル５０がボトル装填口６から収容ボックス５内に収容される。このとき、ボトル５０は、その口部５１が上向きとなった縦立姿勢で、一対の把持ブラケット１０，１０の載置部１０ｂ，１０ｂ上に跨るようにして載置され、それから開閉扉７が閉じられる。この後、コイン投入口４へ有価コインが投入されて、その有価コインがセンサ（図示せず）を通じて制御盤４０により検知されると、ボトル洗浄及び飲料充填の一連の動作が制御盤４０によって開始される。
【００５５】
まず、有価コインの投入が検知されると、制御盤４０からモータチャック２１に指令（信号）が出力されて、これを受けたモータチャック２１は、その一対の開閉可動部２１ａ，２１ａを互いの接近方向へ向けて、即ち、図２及び図５の矢印Ｘ，Ｘ’方向へ移動させる。すると、一対の把持ブラケット１０，１０の挟持部１０ａ，１０ａ間の間隔が縮まって、把持ブラケット１０，１０に載置されているボトル５０が挟持部１０ａ，１０ａによって挟持される。ボトル５０が把持されると、次は、制御盤４０から電磁弁に指令が出力され、これを受けた電磁弁は、飲料の供給ポートを注入ノズル９の接続ポートに接続する。
【００５６】
すると、飲料が注入ノズル９からボトル５０の口部５１へ向けて噴射注入される。このときボトル５０へ注入される飲料は、ボトル５０内の洗浄液として使用されるものであって、ボトル５０の最大充填容量未満（例えば、最大充填容量の略３０％〜６０％程度）が注入ノズル９から噴射される。そして、制御盤４０が、流量計（図示せず）の検出結果に基づいて、上記した必要量の洗浄液がボトル５０に注入されたと判断すると、制御盤４０からの指令によって電磁弁のポートが切り換えられて、洗浄液としての飲料の注入が停止される。
【００５７】
このあと、制御盤４０から駆動モータ３０に対して指令が出され、その結果、駆動モータ３０が一方向へ略１／４周回転されて、それから更に、それとは反対方向に略３／４周回転されて、その位置で所定時間停止される。すると、この駆動モータ３０の回転が原動ギア２９及び従動ギア２５を介して３個の転支部材１１，１１，１１により転支された把持回転装置２０に伝達され、その結果、把持回転装置２０が、回転軸ＡＬ回りで順方向に略１／４周回転されてから、そこから逆方向に略３／４周回転されて、そこで所定時間停止される。
【００５８】
このとき、収容ボックス５内にあるボトル５０は、回転軸ＡＬに直交する平面内で回転される回転されることによって、初期状態の縦立姿勢から略９０°正転されて略横姿勢になり、そこから略２７０°逆転されて、縦立姿勢を経て、更に、最初とは逆向きの略横姿勢を経て、倒立姿勢となってから、その後、所定時間放置される。この結果、ボトル５０内の洗浄液は、最初の略横姿勢になるまでの間にボトル５０内部の片側半分に行き渡り、それから最初とは逆向きの略横姿勢になるまでの間にボトル５０内部のもう片側半分に行き渡り、倒立姿勢のままで所定時間放置されることで、ボトル５０の口部５１から排出される。
【００５９】
そして、ボトル５０が収容ボックス５内で倒立姿勢の状態で所定時間が放置された後は、制御盤４０から駆動モータ３０へ指令が出されて、駆動モータ３０が略１／２周回転されて停止される。すると、原動ギア２９及び従動ギア２５を介して、把持回転装置２０が回転軸ＡＬ回りで略１／２周回転されて停止されるので、収容ボックス５内にあるボトル５０の方は倒立姿勢から元の縦立姿勢に復帰させられる。
【００６０】
このあとは、再び、制御盤４０から電磁弁に対して指令が出力されて、注入ノズル９から飲料がボトル５０内へ噴射注入され、販売用の飲料がボトル５０に充填される。そして、制御盤４０が、流量計（図示せず）の検出結果に基づいて、最大充填容量に相当する飲料がボトル５０に注入されたと判断すると、制御盤４０からの指令によって電磁弁のポートが切り換えられて、飲料の注入が停止される。
【００６１】
そして、制御盤４０からモータチャック２１に指令が出力され、モータチャック２１の一対の開閉可動部２１ａ，２１ａが互いの離間方向へ、即ち、図２及び図５の矢印Ｘ，Ｘ’方向とは反対方向へ移動され、その結果、一対の把持ブラケット１０，１０の挟持部１０ａ，１０ａ間の間隔が拡開されて、ボトル５０が把持ブラケット１０，１０から取り外し可能となって、ボトル洗浄及び飲料充填の一連の動作が完了する。この後、飲料が充填されたボトル５０は、開閉扉７が開かれてボトル装填口６から収容ボックス５の外に取り出される。
【００６２】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、制御盤により制御される動作パターンや各部材の形状などについて種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６３】
例えば、本実施例では、ボトル５０に注入充填される飲料を、ボトル５０の洗浄水としても使用することで、１基の注入ノズル９によって、飲料の注入充填機能と、洗浄液の噴射注入機能との双方を実現したが、注入ノズルの基数は必ずしも１基に限定されるものではなく、例えば、収容ボックスの上部であってボトルの直上位置に飲料注入用ノズル（飲料ノズル）を、収容ボックスの下部であってボトルの直下位置に洗浄液注入用ノズル（洗浄ノズル）を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例である飲料自動販売機の正面図である。
【図２】収容ボックスの内部構造を示す拡大正面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断面図である。
【図４】図３の部分的拡大図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線における拡大横断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 飲料自動販売機（飲料販売装置）
５ 収容ボックス（飲料注入ボックス）
９ 注入ノズル（洗浄ノズル、飲料ノズル、注入ノズル）
１０，１０ 把持ブラケット（把持ユニットの一部）
１１，１１，１１ 転支部材（回転支持部材）
２０ 把持回転装置（把持装置）
２１ モータチャック（把持ユニットの一部）
２２ 回転ユニット
２３，２４ 回転板（回転ユニットの一部）
２６ 支柱（回転ユニットの一部）
２５ 従動ギア（回転ユニットの一部）
２８ 支柱（回転ユニットの一部）
２９ 原動ギア（駆動手段の一部）
３０ 駆動モータ（駆動手段の一部）
４０ 制御盤（制御手段、駆動手段の一部）
５０ ボトル
５１ 口部（ボトル口部）
５２ 胴部
ＡＬ 回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飲料をボトルに注入充填して販売する飲料販売装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
飲料販売装置は、例えば、利用者が持参したボトル（容器）に、水などの清涼飲料を注入充填して販売（無償の場合を含む。）するものであり、ボトルの再利用が可能なため経済的であって、環境保全の観点からも注目されている。なお、ボトルは必ずしも利用者が持参するものに限られず、飲料販売装置の設置者や管理者が予め用意しておき利用者に譲渡又は貸与するものも含まれる。
【０００３】
このため、近年では、このような飲料販売装置が広く普及しつつあり、例えば、下記特許文献１に記載されるような水自動販売機が提案されている。この水自動販売機には、利用者が持参したボトルを収容し、そのボトルに飲料を注入充填するためのスペースである給水ボックスと、その給水ボックスまでボトルを容器洗浄器から搬送する容器搬送機構と、ボトルを洗浄するためのスペースである容器洗浄器とが設けられている。
【０００４】
この水自動販売機によれば、キャップの外されたボトルが、口部を下向きにして容器洗浄器にセットされると、洗浄ノズルから噴出される洗浄用水によって、ボトルが洗浄される。そして、この洗浄後、容器搬送機構によって、ボトルが容器洗浄器から給水ボックスへ搬送されながら上下反転されて、ボトルが給水ボックス内にセットされると、口部が上向きとなったボトルに飲料の注水充填が行われるのである。
【特許文献１】特開特開２００５−１９６３０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した水自動販売機では、飲料を注入充填するための給水ボックスの他にも、ボトルを洗浄するための容器洗浄器を別途併設する必要があり、更に、その容器洗浄器から給水ボックスまでボトルを上下反転させながら搬送するための容器搬送機構も別途必要となり、その分、装置全体としてサイズが大型化するとともに構造が複雑化してしまうという問題点があった。しかも、ボトルを上下反転させる機構についても実用化に適した技術開示がされていないという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、ボトル洗浄用のスペースを別途設けずとも、飲料注入ボックス内でボトルを上下反転させる機構を設けて、飲料注入ボックスを、ボトル洗浄及び飲料注入充填のスペースとして兼用できるようにした飲料販売装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために請求項１記載の飲料販売装置は、ボトルを収容する空間が内部に設けられている飲料注入ボックスと、その飲料注入ボックス内に配設され洗浄液をボトル内に注入する洗浄ノズルと、その洗浄ノズルとともに前記飲料注入ボックス内に配設され飲料をボトル内に注入する飲料ノズルとを備えたものであり、前記飲料注入ボックスと交差する略水平な回転軸を想定したとき、その回転軸上に配設されて前記飲料注入ボックス内に収容されているボトルを把持する把持装置と、その把持装置を前記回転軸の回りで回転自在に支持する回転支持部材と、その回転支持部材によって支持される前記把持装置に対して前記回転軸を中心とした回転力を付与する駆動手段とを備えている。
【０００８】
この請求項１記載の飲料販売装置によれば、ボトルが飲料注入ボックス内に収容され、そのボトルが把持装置によって飲料注入ボックス内で把持される。また、ボトルのボトル口部は洗浄ノズルに向けられて、その洗浄ノズルから洗浄液がボトル内に注入され、この洗浄液によってボトルの内部が洗浄される。
【０００９】
さらに、洗浄ノズルからの洗浄液の注入後、ボトルを把持装置によって把持したまま、駆動手段が回転力を付与すると、回転支持部材により支持された把持装置が回転軸回りでボトルごと回転される。すると、この回転によって、洗浄液がボトルの内部で動き回って、ボトルの内部の洗浄効果が高められる。
【００１０】
また、ボトル内から使用済みの洗浄液が残存しているような場合は、駆動手段からの回転力が把持装置に付与されて、把持装置が回転軸回りで回転されて、ボトルが飲料注入ボックス内で倒立される。すると、ボトル口部が下向きとなって、使用済みの洗浄液がボトル口部からボトル外へ排出される。
【００１１】
なお、もともと倒立姿勢にあるボトルに対して洗浄ノズルが洗浄液を噴射するような場合には、敢えてボトル洗浄後にボトルを倒立させる必要もなく、そもそも洗浄中にボトル内へ噴射された洗浄液がボトル口部から流下して排出される。
【００１２】
しかも、上記のようにして使用済み洗浄液を排出した場合は、把持装置が駆動手段により回転されることで、ボトルが飲料注入ボックス内で縦立され、ボトル口部が上向きの状態に変更されて、ボトル口部が飲料ノズルに対向される。すると、飲料が飲料ノズルから噴射されて、ボトル口部を通じてボトル内へ注入されて充填される。
【００１３】
以上のように、ボトルを把持している把持装置自体を回転させることで、飲料注入ボックスという限定された空間内であっても、ボトルの姿勢を、洗浄液を排出するための倒立姿勢から飲料を注入充填するための縦立姿勢へと変更することができ、ボトルを搬送するための機構が不要となる。
【００１４】
請求項２記載の飲料販売装置は、請求項１記載の飲料販売装置において、前記洗浄ノズル及び前記飲料ノズルに代えて、その洗浄ノズル及び飲料ノズルの双方の機能を有して、洗浄液として飲料をボトル内へ注入する注入ノズルを備えており、この注入ノズルは、飲料注入ボックス内に縦立姿勢で収容されるボトルのボトル口部へ向けて下向きに配設されている。
【００１５】
この請求項２記載の飲料販売装置によれば、請求項１記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、注入ノズルからは、その下方にあるボトル口部へ向けて飲料または洗浄液が噴射される。注入ノズルからボトル内へ注入される飲料は、販売用としてボトルに充填される飲料としても、そのボトル内を洗浄するための洗浄液としても利用されるので、飲料ノズルと洗浄ノズルとを別々に設ける必要がない。
【００１６】
請求項３記載の飲料販売装置は、請求項２記載の飲料販売装置において、前記把持装置は、初期状態においてボトル口部が上向きとなる縦立姿勢でボトルを把持するものであり、前記注入ノズルは、初期状態にある前記把持装置により把持されているボトルのボトル口部に対向して配設されており、前記駆動手段は、前記回転軸回りで前記把持装置を、順方向へ略１／４周回転させ、そこから逆方向へ略３／４周回転させ、そこから順方向又は逆方向のいずれか一方へ略半周回転させる制御手段を備えている。
【００１７】
この請求項３記載の飲料販売装置によれば、請求項２記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、初期状態の把持装置はボトルを縦立姿勢で把持し、注入ノズルは縦立姿勢のボトル内へ飲料を洗浄液として所定量注入する。そして、ボトルは、駆動手段による把持装置の回転に伴って、回転軸に対して交差する平面内で回転される。このとき、ボトルは、初期状態の縦立姿勢から順方向へ略１／４周回転（正転）されて略横姿勢になり、その姿勢から逆方向へ略３／４周回転（逆転）されることで、縦立姿勢を経て、更に、最初とは逆向きの略横姿勢を経て、倒立姿勢となる。
【００１８】
この結果、ボトル内の洗浄液は、最初の略横姿勢になるまでの間にボトル内部の片側半分に行き渡り、それから最初とは逆向きの略横姿勢になるまでの間にボトル内部のもう片側半分に行き渡り、倒立姿勢となったときに、ボトル口部から排出される。そして、ボトル内から使用済みの洗浄液が排出されると、ボトルは倒立姿勢から順方向又は逆方向へ略半周回転されて、元の縦立姿勢に復帰させられる。ここで、再び、注入ノズルから飲料がボトル内へ注入されて、販売用の飲料がボトルに充填されるのである。
【００１９】
請求項４記載の飲料販売装置は、請求項１から３のいずれに記載の飲料販売装置において、前記把持装置は、前記飲料注入ボックスの一側壁に空転可能な状態で前記回転軸方向に向けて貫装されるとともに前記飲料注入ボックス内でボトルを把持する把持ユニットと、その把持ユニットと前記回転軸上で同軸的に直接連結されて前記飲料注入ボックス外に配設され、その把持ユニットと前記回転軸を中心にして一体回転可能に形成されている回動ユニットとを備えており、前記回転支持部材は、その回転ユニットに外接されてその回転ユニットを転支するものであり、前記駆動手段は、前記回転ユニットに回転力を付与して回転させるものである。
【００２０】
この請求項４記載の飲料販売装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、駆動手段の回転力が回転ユニットに付与されると、回転支持部材に転支されながら、回転ユニットが回転軸を中心に回転される。このように回転ユニットが回転すると、把持ユニットが回転ユニットと一体回転されて、その把持ユニットにより把持されているボトルも、飲料注入ボックス内で回転されるのである。
【００２１】
請求項５記載の飲料販売装置は、請求項１から４のいずれかに記載の飲料販売装置において、前記回転支持部材は、前記回転軸の周囲に略等角間隔で３個配置されており、そのうち２個の回転支持部材は、前記把持装置の外周下側半分における半径方向両側に外接して転支するものであり、残る１個の回転支持部材は、前記把持装置の外周上側半分に外接して転支するものである。
【００２２】
この請求項５記載の飲料販売装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、把持装置を回転支持する方式は、３個の回転支持部材を把持装置に外接して転支する３点支持方式なので、把持装置を安定した状態で回転及び支持することができる。しかも、本装置の組み立てに当たっても、下側２個の回転支持部材間に把持装置を載架して２点支持しておき、それから残る１個の回転支持部材を把持装置の上側外周部に設置することで、把持装置を容易に組み付けることができる。
【００２３】
請求項６記載の飲料販売装置は、請求項１から５のいずれかに記載の飲料販売装置において、前記回転支持部材は、前記飲料注入ボックスに回転自在に所定位置に固定されており、前記把持装置又は回転支持部材のうち一方が他方に対して係合され、この係合によって前記把持装置が回転軸方向に位置決めされている。
【００２４】
この請求項６記載の飲料販売装置によれば、請求項１から５のいずれかに記載の飲料販売装置と同様な作用や効果を奏することに加え、回転支持部材が把持装置と係合することで、ボトルを把持した把持装置が、飲料注入ボックスに対して回転軸方向への位置ずれが防止される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の飲料販売装置によれば、ボトルの洗浄及び飲料充填を１つの飲料注入ボックス内で行うことができるので、従来装置のように別途、ボトルの洗浄器を設置する必要もなく、その洗浄器からボトルを飲料充填位置まで搬送するための手段も不要となる。このため、装置を全体としてコンパクト化することができ、なおかつ、装置全体としての動作機構を簡素化することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例である飲料自動販売機１の正面図である。図１に示すように、飲料自動販売機１は中空矩形箱状に形成された筐体フレーム２を備えており、この筐体フレーム２には、その前面全体に覆設される前面パネル３が開閉可能に取着されている。前面パネル３の上部右側には、硬貨などの有価コインを投入するためのコイン投入口４が設けられており、このコイン投入口４の左方には、正面視略縦長矩形状の収容ボックス５が配設されている。
【００２７】
収容ボックス５は、飲料充填用のボトル５０を収容するために中空箱状に形成されており、その内部にボトル５０が収容される空間が設けられている。また、この収容ボックス５の前面には、その収容ボックス５内にボトル５０を装填するためのボトル装填口６が開口形成されており、このボトル装填口６の左縁辺には、上下のヒンジ８，８を介して開閉扉７が開閉可能に取着されている。開閉扉７は、硬質樹脂や硬質ガラスなどの透明板７ａが填め込まれたものであり、この透明板７ａ越しに収容ボックス５内を透視できるものである。
【００２８】
図２は、収容ボックス５の内部構造を示す拡大正面図であり、説明の便宜上、開閉扉７及びヒンジ８，８の図示を省略している。また、図２中の、２点鎖線は収容ボックス５内に縦立姿勢で収容されているボトル５０を図示したものであり、１点鎖線は収容ボックス５の垂直中心線（以下「ボックス中心線」という。）ＣＬを示したものである。
【００２９】
図２に示すように、収容ボックス５の内部上側には、後述する注入ノズル９がボックス中心線ＣＬ上に配設されている。また、この収容ボックス５の内部であって注入ノズル９の下方には、左右対称な形状をした一対の把持ブラケット１０，１０が、ボックス中心線ＣＬの直交方向両側（図２左右両側）に所定間隔を隔てて略平行に並設されている。これら一対の把持ブラケット１０，１０は、収容ボックス５内でボトル５０を把持して上下反転させる把持回転装置２０（後述する）の一部として収容ボックス５内に配設されるものであって、ボトル５０をボックス中心線ＣＬの直交方向両側（図２左右両側）から挟み込んで把持するものである。
【００３０】
これらの各把持ブラケット１０は、その各把持ブラケット１０の外側縁辺に沿って形成される略垂直板状の挟持部１０ａと、各把持ブラケット１０の下側縁辺に沿って形成される略水平板状の載置部１０ｂとを備えている。２枚の挟持部１０ａ，１０ａは、ボトル５０の胴部５２を水平方向両側（図２左右両側）から挟み込んで挟持するものであり、互いの対向面に１本ずつ突条１０ｃがそれぞれ凸設されている。これらの突条１０ｃ，１０ｃは、ボトル５０が挟持部１０ａ，１０ａにより挟持される場合に、ボトル５０の胴部５２に設けられる括れ部に係合されるものである。また、２枚の載置部１０ｂ，１０ｂはボトル５０の底面を下方から支えるものである。
【００３１】
更に、ボックス中心線ＣＬ上には、ボトル５０を上下反転させる場合にボトル５０の回転中心となる回転軸ＡＬが設定されている。この回転軸ＡＬは一対の把持ブラケット１０，１０を備えた把持回転装置２０の回転中心でもあり、収容ボックス５の背板５ａ裏面には、把持回転装置２０を回転軸ＡＬ回りで回転自在に転支するための合計３個の転支部材１１，１１，１１が、この回転軸ＡＬの周囲に略等角（略１２０°）間隔で固設されている（図中の破線参照）。具体的に、３個の転支部材１１，１１，１１は、そのうち１個が回転軸ＡＬの直上に、１個が回転軸ＡＬの左下に、残る１個が回転軸ＡＬの右下に、それぞれ配置されている。なお、各転支部材１１の詳細については後述する。
【００３２】
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断面図であって、収容ボックス５内に縦立姿勢で収容されるボトル５０を仮想線（２点鎖線）で図示し、説明の便宜上、開閉扉７及びヒンジ８，８の図示を省略している。
【００３３】
図３に示すように、収容ボックス５は、その前端部（図３左側）を除く部分が筐体フレーム２内に填め込まれた状態で、飲料自動販売機１の前面パネル３に取着されている。また、収容ボックス５は、その底板５ｂに使用済みの洗浄液を収容ボックス５外に排水するための排水口１２が設けられる一方、その天板５ｃに上記した注入ノズル９が貫通して配設されている。
【００３４】
注入ノズル９は、洗浄液をボトル５０内に注入する洗浄ノズルとしての機能と、飲料水などの飲料をボトル５０内に注入する飲料ノズルとしての機能を併有している。つまり、この注入ノズル９から噴射される液体は、販売用の飲料としても、ボトル洗浄用の洗浄液としても使用される。また、この注入ノズル９は、その先端部（噴射口）が収容ボックス５の天板５ｃから下向きに突設されており、一対の把持ブラケット１０，１０により縦立姿勢で把持されているボトル５０（図３中の２点鎖線）の口部５１に対向するように配設されている。
【００３５】
また、収容ボックス５の垂直方向略中央には上記した回転軸ＡＬが略水平に交差しており、この回転軸ＡＬ上には把持回転装置２０が配設されている。ここで、把持回転装置２０は、主として、上記した一対の把持ブラケット１０，１０と、その一対の把持ブラケット１０，１０に対して収容ボックス５内でボトル５０を把持するための駆動力を供給するモータチャック２１と、そのモータチャック２１を一対のブラケット１０，１０ごと回転軸ＡＬ上で回転させるための回転ユニット２２とを備えている。
【００３６】
把持回転装置２０の各把持ブラケット１０は、収容ボックス５の背板５ａに対して略平行配置される略平板状のベース板１０ｄをそれぞれ備えており（図２及び図５参照）、このベース板１０ｄからボトル装填口６側（図３左側）へ向けて側面視略横長矩形状の上記した挟持部１０ａがそれぞれ延出されている。また、各把持ブラケット１０の各載置部１０ｂは、ベース板１０ｄの下端側から収容ボックス５の背板５ａに沿って垂下されて、その垂下部の下端が略直角に折曲されてボトル装填口６側（図３左側）へ略水平に延出されている。
【００３７】
また、把持回転装置２０のモータチャック２１は、一対の把持ブラケット１０，１０とは異なり、収容ボックス５の背板５ａを隔てて収容ボックス５の外部に配設されている。収容ボックス５の背板５ａであってベース板１０ｄ，１０ｄの背後には回転軸ＡＬと同一方向に貫通している貫通孔５ｄが開口形成されており、モータチャック２１は、この貫通孔５ｄ内に空転自在な状態で収容ボックス５の外部から内部へ向けて貫装されている。
【００３８】
把持回転装置２０の回転ユニット２２は、モータチャック２１と回転軸ＡＬ上で同軸的に直接連結されており、回転軸ＡＬを中心にして、一対の把持ブラケット１０，１０及びモータチャック２１と一緒に一体回転されるものである。この回転ユニット２２は、回転軸ＡＬ方向に所定間隔を隔てた２枚の回転板２３，２４と、その回転板２３，２４を連結する複数本の支柱２６と、その回転板２３，２４に駆動モータ３０からの回転力を伝達する従動ギア２５と、その従動ギア２５と一方の回転板２４とを連結する複数本の支柱２８とを備えている。
【００３９】
これらの２枚の回転板２３，２４及び従動ギア２５は回転軸ＡＬに対して直交配置されており、うち２枚の回転板２３，２４は、合計４本の支柱２６，２６，２６，２６を介して、回転軸ＡＬ方向に所定間隔を隔てた状態で相互に一体的に連結されている。また、これらの各支柱２６，２６，２６，２６の軸方向両端部は、いずれも回転板２３，２４にそれぞれボルトを介して締着されている。
【００４０】
２枚の回転板２３，２４は、互いの外径が略等しい円環平板状に形成されており、これらの回転板２３，２４の内周部にはモータチャック２１が回転軸ＡＬ方向に遊挿されている。また、２枚の回転板２３，２４のうち、収容ボックス５から遠い側の回転板２４には、モータチャック２１が４個の固定ブラケット２７，２７，２７，２７を介して固定されている（図６参照）。
【００４１】
また、このモータチャック２１が固定されている回転板２４には、従動ギア２５が、合計４本の支柱２８，２８，２８，２８を介して、回転軸ＡＬ方向に所定間隔を隔てた状態で同心状に一体的に連結されている。更に、これらの各支柱２８，２８，２８，２８の軸方向両端部は、いずれも回転板２４と従動ギア２５とにそれぞれボルトを介して締着されている。
【００４２】
従動ギア２５は、回転板２３，２４よりも外径が小さな略円環平板状の歯車であって、その内周部には回転板２３，２４と同様にモータチャック２１が回転軸ＡＬ方向に遊挿されている。この従動ギア２５には、それよりも小径の原動ギア２９が歯合されており、この原動ギア２９及び従動ギア２５を介することで、駆動モータ３０の回転力（回転トルク）は回転ユニット２２に増幅されて伝達される。
【００４３】
原動ギア２９は、駆動モータ３０の回転軸に取着されており、駆動モータ３０は、上記した３個の転支部材１１，１１，１１によって支持されている把持回転装置２０に対して、回転軸ＡＬを中心とした回転力を付与するものである。この駆動モータ３０は、支持ブラケット３１を介して収容ボックス５の背板５ａ裏面に支持された状態で筐体フレーム２内に配設されており、更に、その筐体フレーム２の裏面に取着されている制御盤４０に対して電気的に接続されている。
【００４４】
制御盤４０は、コイン投入口４に投入されたコインの検知に基づいて、注入ノズル９への飲料の供給を調節する電磁弁（図示せず）、モータチャック２１、及び、駆動モータ３０をそれぞれ制御して、飲料をボトル５０内に注入充填する一連の動作を実行するものである。
【００４５】
図４は、図３の部分的拡大図である。ここで、図４には、把持回転装置２０の上方に配設されている１つの転支部材１１とその周辺部が拡大図示されている。また、以下の図４を用いた説明では、図示されている１つの転支部材１１についてのみ説明し、これと同様に構成されている残る２個の転支部材１１，１１（図６参照）については、その説明を省略する。
【００４６】
図４に示すように、転支部材１１は、収容ボックス５の背板５ａ裏面から略水平に後方へ立設されている支軸１１ａを備えており、この支軸１１ａの一端部（図３左側）がフランジ部材１１ｄのボス部に固定的に連結されている。このフランジ部材１１ｄは支軸１１ａを背板５ａに固定するためのものであり、収容ボックス５の背板５ａ裏面には、複数本のボルトを介して、このフランジ部材１１ｄを数本のボルトを介して締着させるための台座板５ｅが固着されている。
【００４７】
また、転支部材１１の支軸１１ａには、その支軸１１ａの軸方向（図４左右方向）に所定間隔を隔てて２個の転支ローラ１１ｂ，１１ｃがベアリングを介して回転自在に取着されており、これらのうち、一方の転支ローラ１１ｂが一方の回転板２３の外周に略等角間隔で外接され、他方の転支ローラ１１ｃが他方の回転板２４の外周に略等角間隔で外接されるように構成されている。
【００４８】
更に、転支ローラ１１ｂ，１１ｃには、その外周面から半径方向に突出した鍔部１１ｂ１，１１ｃ１がそれぞれ周設されており、これらの鍔部１１ｂ１，１１ｃ１が回転ユニット２２の各回転板２３，２４の外周面に刻設された係合凹部２３ａ，２４ａに係合される。この係合によって、回転ユニット２２は、収容ボックス５に対して回転軸ＡＬ方向に位置決めされる。
【００４９】
図５は、図１のＶ−Ｖ線における拡大横断面図であって、収容ボックス５内に縦立姿勢で収容されるボトル５０を仮想線（２点鎖線）で図示している。
【００５０】
図５に示すように、本実施例のモータチャック２１には、例えば、超音波モータを駆動源とする平行開閉型チャックが用いられており、ボックス中心線ＣＬ及び回転軸ＡＬに直交する水平方向（図５左右方向）に移動可能な一対の開閉可動部２１ａ，２１ａを備えている。このモータチャック２１の各開閉可動部２１ａ，２１ａには、把持ブラケット１０のベース板１０ｄ，１０ｄが１個ずつ数本のビス（図示せず）で締着されている。
【００５１】
また、収容ボックス５の貫通孔５ｄは、一対の把持ブラケット１０，１０のベース板１０ｄ，１０ｄによって覆い隠されている（図２参照）。なお、本実施例では、図２に示すように説明の便宜上、一対の把持ブラケット１０，１０の間から貫通孔５ｄが露出した状態となっているが、この飲料自動販売機１を稼働させる場合には、かかる部分に、一対の把持ブラケット１０，１０の開閉に応じて水平方向に拡縮可能なパッキン部材（図示せず）が装着されて、貫通孔５ｄが全体的に覆い塞がれるのである。
【００５２】
図６は、図３のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。図６に示すように、３個の転支部材１１，１１，１１は、回転軸ＡＬを中心に、把持回転装置２０の回転板２３，２４を回転自在に支持するものであり、回転軸ＡＬの周囲に略等角間隔で３個配置されている。具体的に、そのうち２個の転支部材１１，１１は、把持回転装置２０の外周下側半分における半径方向両側に外接して転支するものであって、残る１個の転支部材１１は、把持回転装置２０の外周上側半分に外接して転支するものである。
【００５３】
このように把持回転装置２０を回転支持する方式は、３個の転支部材１１，１１，１１を把持回転装置２０に外接して転支する３点支持方式なので、把持回転装置２０を安定した状態で回転及び支持することができる。しかも、本装置の組み立てに当たっても、下側２個の転支部材１１，１１間に把持回転装置２０を載架して２点支持しておき、それから残る１個の転支部材１１を把持回転装置２０の上側外周部に設置することで、把持回転装置２０を容易に組み付けることができる。
【００５４】
次に、上記のように構成された飲料自動販売機１の動作について説明する。まず、開閉扉７が開けられて、ボトル５０がボトル装填口６から収容ボックス５内に収容される。このとき、ボトル５０は、その口部５１が上向きとなった縦立姿勢で、一対の把持ブラケット１０，１０の載置部１０ｂ，１０ｂ上に跨るようにして載置され、それから開閉扉７が閉じられる。この後、コイン投入口４へ有価コインが投入されて、その有価コインがセンサ（図示せず）を通じて制御盤４０により検知されると、ボトル洗浄及び飲料充填の一連の動作が制御盤４０によって開始される。
【００５５】
まず、有価コインの投入が検知されると、制御盤４０からモータチャック２１に指令（信号）が出力されて、これを受けたモータチャック２１は、その一対の開閉可動部２１ａ，２１ａを互いの接近方向へ向けて、即ち、図２及び図５の矢印Ｘ，Ｘ’方向へ移動させる。すると、一対の把持ブラケット１０，１０の挟持部１０ａ，１０ａ間の間隔が縮まって、把持ブラケット１０，１０に載置されているボトル５０が挟持部１０ａ，１０ａによって挟持される。ボトル５０が把持されると、次は、制御盤４０から電磁弁に指令が出力され、これを受けた電磁弁は、飲料の供給ポートを注入ノズル９の接続ポートに接続する。
【００５６】
すると、飲料が注入ノズル９からボトル５０の口部５１へ向けて噴射注入される。このときボトル５０へ注入される飲料は、ボトル５０内の洗浄液として使用されるものであって、ボトル５０の最大充填容量未満（例えば、最大充填容量の略３０％〜６０％程度）が注入ノズル９から噴射される。そして、制御盤４０が、流量計（図示せず）の検出結果に基づいて、上記した必要量の洗浄液がボトル５０に注入されたと判断すると、制御盤４０からの指令によって電磁弁のポートが切り換えられて、洗浄液としての飲料の注入が停止される。
【００５７】
このあと、制御盤４０から駆動モータ３０に対して指令が出され、その結果、駆動モータ３０が一方向へ略１／４周回転されて、それから更に、それとは反対方向に略３／４周回転されて、その位置で所定時間停止される。すると、この駆動モータ３０の回転が原動ギア２９及び従動ギア２５を介して３個の転支部材１１，１１，１１により転支された把持回転装置２０に伝達され、その結果、把持回転装置２０が、回転軸ＡＬ回りで順方向に略１／４周回転されてから、そこから逆方向に略３／４周回転されて、そこで所定時間停止される。
【００５８】
このとき、収容ボックス５内にあるボトル５０は、回転軸ＡＬに直交する平面内で回転される回転されることによって、初期状態の縦立姿勢から略９０°正転されて略横姿勢になり、そこから略２７０°逆転されて、縦立姿勢を経て、更に、最初とは逆向きの略横姿勢を経て、倒立姿勢となってから、その後、所定時間放置される。この結果、ボトル５０内の洗浄液は、最初の略横姿勢になるまでの間にボトル５０内部の片側半分に行き渡り、それから最初とは逆向きの略横姿勢になるまでの間にボトル５０内部のもう片側半分に行き渡り、倒立姿勢のままで所定時間放置されることで、ボトル５０の口部５１から排出される。
【００５９】
そして、ボトル５０が収容ボックス５内で倒立姿勢の状態で所定時間が放置された後は、制御盤４０から駆動モータ３０へ指令が出されて、駆動モータ３０が略１／２周回転されて停止される。すると、原動ギア２９及び従動ギア２５を介して、把持回転装置２０が回転軸ＡＬ回りで略１／２周回転されて停止されるので、収容ボックス５内にあるボトル５０の方は倒立姿勢から元の縦立姿勢に復帰させられる。
【００６０】
このあとは、再び、制御盤４０から電磁弁に対して指令が出力されて、注入ノズル９から飲料がボトル５０内へ噴射注入され、販売用の飲料がボトル５０に充填される。そして、制御盤４０が、流量計（図示せず）の検出結果に基づいて、最大充填容量に相当する飲料がボトル５０に注入されたと判断すると、制御盤４０からの指令によって電磁弁のポートが切り換えられて、飲料の注入が停止される。
【００６１】
そして、制御盤４０からモータチャック２１に指令が出力され、モータチャック２１の一対の開閉可動部２１ａ，２１ａが互いの離間方向へ、即ち、図２及び図５の矢印Ｘ，Ｘ’方向とは反対方向へ移動され、その結果、一対の把持ブラケット１０，１０の挟持部１０ａ，１０ａ間の間隔が拡開されて、ボトル５０が把持ブラケット１０，１０から取り外し可能となって、ボトル洗浄及び飲料充填の一連の動作が完了する。この後、飲料が充填されたボトル５０は、開閉扉７が開かれてボトル装填口６から収容ボックス５の外に取り出される。
【００６２】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、制御盤により制御される動作パターンや各部材の形状などについて種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【００６３】
例えば、本実施例では、ボトル５０に注入充填される飲料を、ボトル５０の洗浄水としても使用することで、１基の注入ノズル９によって、飲料の注入充填機能と、洗浄液の噴射注入機能との双方を実現したが、注入ノズルの基数は必ずしも１基に限定されるものではなく、例えば、収容ボックスの上部であってボトルの直上位置に飲料注入用ノズル（飲料ノズル）を、収容ボックスの下部であってボトルの直下位置に洗浄液注入用ノズル（洗浄ノズル）を設けるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例である飲料自動販売機の正面図である。
【図２】収容ボックスの内部構造を示す拡大正面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線における縦断面図である。
【図４】図３の部分的拡大図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線における拡大横断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線における縦断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 飲料自動販売機（飲料販売装置）
５ 収容ボックス（飲料注入ボックス）
９ 注入ノズル（洗浄ノズル、飲料ノズル、注入ノズル）
１０，１０ 把持ブラケット（把持ユニットの一部）
１１，１１，１１ 転支部材（回転支持部材）
２０ 把持回転装置（把持装置）
２１ モータチャック（把持ユニットの一部）
２２ 回転ユニット
２３，２４ 回転板（回転ユニットの一部）
２６ 支柱（回転ユニットの一部）
２５ 従動ギア（回転ユニットの一部）
２８ 支柱（回転ユニットの一部）
２９ 原動ギア（駆動手段の一部）
３０ 駆動モータ（駆動手段の一部）
４０ 制御盤（制御手段、駆動手段の一部）
５０ ボトル
５１ 口部（ボトル口部）
５２ 胴部
ＡＬ 回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトルを収容する空間が内部に設けられている飲料注入ボックスと、その飲料注入ボックス内に配設され洗浄液をボトル内に注入する洗浄ノズルと、その洗浄ノズルとともに前記飲料注入ボックス内に配設され飲料をボトル内に注入する飲料ノズルとを備えた飲料販売装置において、
前記飲料注入ボックスと交差する略水平な回転軸を想定したとき、その回転軸上に配設されて前記飲料注入ボックス内に収容されているボトルを把持する把持装置と、
その把持装置を前記回転軸の回りで回転自在に支持する回転支持部材と、
その回転支持部材によって支持される前記把持装置に対して前記回転軸を中心とした回転力を付与する駆動手段とを備えていることを特徴とする飲料販売装置。
【請求項２】
前記洗浄ノズル及び前記飲料ノズルに代えて、その洗浄ノズル及び飲料ノズルの双方の機能を有して、洗浄液として飲料をボトル内へ注入する注入ノズルを備えており、
この注入ノズルは、飲料注入ボックス内に縦立姿勢で収容されるボトルのボトル口部へ向けて下向きに配設されていることを特徴とする請求項１記載の飲料販売装置。
【請求項３】
前記把持装置は、初期状態においてボトル口部が上向きとなる縦立姿勢でボトルを把持するものであり、
前記注入ノズルは、初期状態にある前記把持装置により把持されているボトルのボトル口部に対向して配設されており、
前記駆動手段は、前記回転軸回りで前記把持装置を、順方向へ略１／４周回転させ、そこから逆方向へ略３／４周回転させ、そこから順方向又は逆方向のいずれか一方へ略半周回転させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の飲料販売装置。
【請求項４】
前記把持装置は、前記飲料注入ボックスの一側壁に空転可能な状態で前記回転軸方向に向けて貫装されるとともに前記飲料注入ボックス内でボトルを把持する把持ユニットと、その把持ユニットと前記回転軸上で同軸的に直接連結されて前記飲料注入ボックス外に配設され、その把持ユニットと前記回転軸を中心にして一体回転可能に形成されている回動ユニットとを備えており、
前記回転支持部材は、その回転ユニットに外接されてその回転ユニットを転支するものであり、
前記駆動手段は、前記回転ユニットに回転力を付与して回転させるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれに記載の飲料販売装置。
【請求項５】
前記回転支持部材は、前記回転軸の周囲に略等角間隔で３個配置されており、
そのうち２個の回転支持部材は、前記把持装置の外周下側半分における半径方向両側に外接して転支するものであり、
残る１個の回転支持部材は、前記把持装置の外周上側半分に外接して転支するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の飲料販売装置。
【請求項６】
前記回転支持部材は、前記飲料注入ボックスに回転自在に所定位置に固定されており、
前記把持装置又は回転支持部材のうち一方が他方に対して係合され、この係合によって前記把持装置が回転軸方向に位置決めされていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の飲料販売装置。
【請求項１】
ボトルを収容する空間が内部に設けられている飲料注入ボックスと、その飲料注入ボックス内に配設され洗浄液をボトル内に注入する洗浄ノズルと、その洗浄ノズルとともに前記飲料注入ボックス内に配設され飲料をボトル内に注入する飲料ノズルとを備えた飲料販売装置において、
前記飲料注入ボックスと交差する略水平な回転軸を想定したとき、その回転軸上に配設されて前記飲料注入ボックス内に収容されているボトルを把持する把持装置と、
その把持装置を前記回転軸の回りで回転自在に支持する回転支持部材と、
その回転支持部材によって支持される前記把持装置に対して前記回転軸を中心とした回転力を付与する駆動手段とを備えていることを特徴とする飲料販売装置。
【請求項２】
前記洗浄ノズル及び前記飲料ノズルに代えて、その洗浄ノズル及び飲料ノズルの双方の機能を有して、洗浄液として飲料をボトル内へ注入する注入ノズルを備えており、
この注入ノズルは、飲料注入ボックス内に縦立姿勢で収容されるボトルのボトル口部へ向けて下向きに配設されていることを特徴とする請求項１記載の飲料販売装置。
【請求項３】
前記把持装置は、初期状態においてボトル口部が上向きとなる縦立姿勢でボトルを把持するものであり、
前記注入ノズルは、初期状態にある前記把持装置により把持されているボトルのボトル口部に対向して配設されており、
前記駆動手段は、前記回転軸回りで前記把持装置を、順方向へ略１／４周回転させ、そこから逆方向へ略３／４周回転させ、そこから順方向又は逆方向のいずれか一方へ略半周回転させる制御手段を備えていることを特徴とする請求項２記載の飲料販売装置。
【請求項４】
前記把持装置は、前記飲料注入ボックスの一側壁に空転可能な状態で前記回転軸方向に向けて貫装されるとともに前記飲料注入ボックス内でボトルを把持する把持ユニットと、その把持ユニットと前記回転軸上で同軸的に直接連結されて前記飲料注入ボックス外に配設され、その把持ユニットと前記回転軸を中心にして一体回転可能に形成されている回動ユニットとを備えており、
前記回転支持部材は、その回転ユニットに外接されてその回転ユニットを転支するものであり、
前記駆動手段は、前記回転ユニットに回転力を付与して回転させるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれに記載の飲料販売装置。
【請求項５】
前記回転支持部材は、前記回転軸の周囲に略等角間隔で３個配置されており、
そのうち２個の回転支持部材は、前記把持装置の外周下側半分における半径方向両側に外接して転支するものであり、
残る１個の回転支持部材は、前記把持装置の外周上側半分に外接して転支するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の飲料販売装置。
【請求項６】
前記回転支持部材は、前記飲料注入ボックスに回転自在に所定位置に固定されており、
前記把持装置又は回転支持部材のうち一方が他方に対して係合され、この係合によって前記把持装置が回転軸方向に位置決めされていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の飲料販売装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３２３３７４（Ｐ２００７−３２３３７４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５２９９４（Ｐ２００６−１５２９９４）
【出願日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【出願人】（５０５４４７６９６）日本ピュアウォーター株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【出願人】（５０５４４７６９６）日本ピュアウォーター株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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