以下、本発明における実施の形態である自動販売機を図面に基づいて説明する。 図1は本発明の実施の形態である自動販売機の全体構成を示す外扉開放状態の斜視図、図2は図1の要部側面断面図、図3は本発明に係る商品収納ラックの斜視図、図4は図3の商品収納ラックに架設される商品支持ユニットを示し、(a)は前方から見た斜視図であり、(b)は後方から見た斜視図、図5は商品支持ユニットに搭載された商品搬出機構を示し、(a)は商品搬出機構の一部を分解した斜視図であり、(b)は商品搬出機構の要部拡大斜視図、図6は容器形態が軟弱なパウチ商品を示し、(a)(b)はそれぞれ種類の異なるパウチ商品の正面図、図7は商品支持ユニットに商品を装填する状態を示し、(a)は商品支持ユニットに商品を装填する状態の模式図であり、(b)は商品支持ユニットに商品を装填した状態を示す正面図、図8は商品支持ユニットに商品を収容した状態を示す側面図、図9は商品支持ユニットに装填されたパウチ商品が滑動する状態を示す説明図、図10は左右一対の挟持部材の最適傾斜角度を示す説明図、図11は商品搬出機構の搬出動作を説明するための平面図、図12はサーペンタイン式商品収納ラックとの互換性を持たせるためのアダプター部材を示し、(a)(b)はそれぞれ異なるアダプター部材の組付けを説明するための一部分解斜視図である。
先ず図1および図2を用いて自動販売機の全体構造を説明する。図において、1は前面が開口した本体キャビネットである。前記本体キャビネット1は鋼板製の外箱の内側、すなわち、上壁,左右側壁,背壁および底壁1aにウレタンフォームからなる断熱ボードを配設して断熱筐体として構成されている。前記本体キャビネット1の断熱ボードで囲まれた商品収納庫内は断熱仕切板11により左右方向に複数、この実施の形態では3つの商品収納室12,13,14に区画されている。左右の商品収納室12,14には従来より良く知られている湾曲したセグメントを上下方向に連接したセグメント列を前後に対向配置して蛇行した商品通路を構成してなるサーペンタイン式商品収納ラック121,141がそれぞれ左右2列ずつ収設されている。中央の商品収納室13には本発明により提供される後述するスラント式の商品収納ラック20がそれぞれ収設されている。前記商品収納ラック121,141,20の下部には前下がりに傾斜し、かつ、無数の穴が形成されたシュート2が配置されている。前記シュート2の下部には、それぞれの商品収納室12,13,14を冷却もしくは加熱して商品収納ラック121,141,20に収容した商品をコールド・ホット状態に保存する冷却ユニット若しくは冷却/加熱ユニットが配設されている。また、前記本体キャビネット1の底壁1aの下部は機械室として形成され、この機械室には前記冷却/加熱ユニットの冷却ユニットと冷凍サイクルを構成する圧縮機3(図2参照)、凝縮器4、膨張機構(図では隠れて見えない)および凝縮器4に送風する庫外ファン5が配設されている。前記冷却ユニットのみが配設された商品収納室はコールド専用室、冷却/加熱ユニットが配設された商品収納室はホット/コールド兼用室とされ、図に示す例では商品収納室12がコールド専用室、商品収納室13,14がホット/コールド兼用室とされ、この場合コールド専用室である商品収納室12の庫内下部には機械室の圧縮機3,凝縮器4で圧縮,凝縮された冷媒が循環される蒸発器6、庫内ファン7が冷却ユニットとして設置されており、ホット/コールド兼用室である商品収納室13,14の庫内下部には前記蒸発器6、庫内ファン7に加えて商品加熱用のヒーター8が加熱ユニットとして設置されている。そして、各商品収納室12,13,14の背面には循環用ダクト9が冷却ユニット若しくは冷却/加熱ユニットと連通して配備され、前記循環用ダクト9の上端9aは商品収納庫の略中段位置に開口している。なお、122,142は商品収納ラック121,141を固定する固定金具である。
前記本体キャビネット1の前面に開閉自在に装着された外扉10(図1参照)の前面には良く知られているようにディスプレイ台に載置された商品見本のディスプレイ室が形成され、このディスプレイ室の前面を覆う透明板には各商品見本に対応して設けられた商品選択ボタンを備えた商品選択ボタンユニットが配設されるとともに商品取出口10aに加えて硬貨投入口、紙幣投入口、釣銭返却口、返却レバー、シリンダー錠付きのハンドルロック装置などが組付けられている。前記本体キャビネット1における商品収納庫の前面を閉塞する内扉15は、この例では上下に分割されており、下部側の内扉15には各商品収納室12,13,14のシュート2と対峙する位置に搬出扉15aにより常時閉塞された商品搬出口が設けられている。前記商品搬出口の搬出扉15aは上端を軸支されて常時商品搬出口を閉塞して冷気若しくは暖気の流出を防止しており、シュート2を介して送出される商品により押し開かれるように形成されている。
さて、前記スラント式の商品収納ラック20の構成について図3を用いて説明する。図に示すように、左右一対の上部支持フレーム材21,21および下部支持フレーム部材22,22には前方および中央付近にそれぞれ一対の縦フレーム材23,23がねじにより固着されている。前記上部支持フレーム材21,21と、下部支持フレーム部材22,22と、前方および中央付近に設けたそれぞれ一対の縦フレーム材23,23が商品収納ラックを構築するフレーム材を構成する。前方の縦フレーム材23,23間には上下方向に複数の梁部材24が固着され、中央付近の縦フレーム材23,23の上端にも梁部材24が固着されている。上部支持フレーム材21,21および下部支持フレーム部材22,22の後方側(図2から理解できるように奥行き側であり、以下後方を奥行きともいう)は背板25と側面板26により閉塞されている。この閉塞された垂直方向に延在する空間は商品が落下する商品通路として形成されている。そして、背板25および両側板26の下方には上方に開放したコ字状の送出部材27が後方側ほど高く前方に向かうにしたがって下方に傾斜するように取付けられている。つまり、送出部材27は、図2に示すように垂直の商品通路をシュート2および内扉15の商品搬出口を介して外扉10の商品取出口10aに連繋させるものである。なお、商品収納ラック20の各部材は厚板鋼板により形成されており、この商品収納ラック20は本体キャビネット1(図1参照)の商品収納庫の天井に敷設したフレーム(不図示)に上部支持フレーム材21,21を直接、または取付部材(アダプター部材)を介して取付けられる。
前記上部支持フレーム材21,21および下部支持フレーム部材22,22に固着された前後の縦フレーム部材23,23には傾斜した商品支持ユニット30が装着されている。この商品支持ユニット30の構成を図4に示す。図に示すように、商品支持ユニット30は左右一対の挟持部材31、この挟持部材31を連結する前後一対の連結部材32,33、後方の連結部材33の上に設置された商品搬出機構34および左右一対の挟持部材31に外側に向かって突出するように固着された取付金具35,35とからなる。
前記左右一対の挟持部材31は一方の面に潤滑塗膜が施された薄板の塗膜鋼板(以下、単に薄板鋼板ともいう)によりL字状に形成された長尺の部材からなり、それぞれ所定の間隙tをおいて対向配置されている。前記間隙tを形成する左右一対の挟持部材31,31の脚端部は一方の面(塗膜面)が外側となるように折り曲げによりダブルホールドされており、間隙tを形成する脚端部の上下両面が塗膜面(すななち、潤滑性が良好な面)となっている。前記左右一対の挟持部材31,31によりパウチ商品を吊下げ支持するのであるが、パウチ商品の装填については後述することとする。前記連結部材32,33は間隙tを残して左右一対の挟持部材31,31を囲繞するように枠体として構成されている。前記左右一対の挟持部材31,31は前記連結部材32,33にそれぞれねじにより強固に固着され、これにより左右一対の挟持部材31,31のそれぞれの脚端部の間に間隙tが一定に保たれている。前方側の連結部材32には正面視T字形の取付片321が一体に形成されている。この取付片321は図3に示した商品収納ラック20の梁部材24に係合するものであり、その上端は鉤状に折り曲げられ、かつ、脚片中央付近にはねじ孔322が形成されている。前記取付金具35は厚板鋼板により断面ハット形に形成され、それぞれの鍔部が挟持部材31にねじ止めされている。取付金具35の頭部には段付ねじ351が螺着されており、この段付ねじ351が図2に示した商品収納ラック20における中央付近の縦フレーム材23,23に係合するものである。前記商品搬出機構34はベース341とカバー342とからなる箱体の内部に搬出機構が組み込まれたものであり、その搬出機構を図5に示す。
図5は前記商品搬出機構34のカバー342を取り外した状態の斜め上方から見た斜視図である。図において、40は駆動源としてのソレノイドであり、このソレノイド40のプランジャー41にはストッパ部材42が連結されている。ストッパ部材42はプランジャー41の移動方向に平行な長孔43,43に段付ねじ421,421が遊嵌されており、プランジャー41の移動方向にスライド自在に配設されるとともに復帰ばね44が装着されている。また、前記ストッパ部材42の後端部には下方に延在する第1のストッパ45および第2のストッパ46が形成されている。なお、第2のストッパ46はカバー部材41および左右の挟持部材31,31を連結する連結部材33に設けた開口(不図示)を貫通して下方に延在している。また、第2のストッパ46には図4に示したように先端に折り曲げにより後方側に向かって傾斜した押圧片462を備えた係止部材461が係止されている。
前記第1のストッパ45は一対の挟持部材31,31の後端部に位置し、第2のストッパ46は第1のストッパ45から所定距離だけ前方側に離れた位置に配置されている。そして、販売待機状態(ソレノイド40の非励磁状態)では第1のストッパ45が一対の挟持部材31,31により形成された間隙tに臨んで位置しており、第2ストッパ46が前記間隙tから左右方向にずれた位置に退避しており、ソレノイド40が励磁された販売時には第1のストッパ45が前記間隙tから退避し、第2のストッパ46が前記間隙tに臨むように移動するものである。なお、47はマイクロスイッチからなる商品検知スイッチ(売切れスイッチ)であり、マイクロスイッチの操作レバー471(図4参照)が一対の挟持部材31により形成される間隙tに臨むように配設されている。また、48はソレノイド40および商品検知スイッチ47に電源を供給する電源線と、商品検知スイッチ47からの検知信号を伝達する信号線が接続されたソケットであり、商品支持ユニット30に取付けられたコネクタに装着されるものである。
前述したように構成された商品支持ユニット30は次のようにして商品収納ラック20に装着される。今、図3に示した上下方向に4段のうちの最上段の位置の空き領域に商品支持ユニット30を装着する場合を例に説明すると、商品収納ラック20を構成する前方の縦フレーム材23,23の間から商品支持ユニット30を挿入する。この場合、左右の取付金具35,35が水平線に直角な線上に位置するように商品支持ユニット30を倒した状態で挿入する。これは前記左右の取付金具35,35が水平線上に位置する姿勢で商品支持ユニット30を縦フレーム材23,23の間に挿入すると前記取付金具35,35が左右の縦フレーム材23,23に当接することから、これを避けるためである。そして、商品支持ユニット30の取付金具35,35が前方の縦フレーム材23,23の間を通過した段階で商品支持ユニット30を元の姿勢に戻しつつ商品支持ユニット30を後方に移動させる。次いで、商品支持ユニット30の取付金具35,35に螺合された段付ねじ351,351を商品収納ラック20を構成する中央付近の縦フレーム材23,23に形成したそれぞれの切欠231に係合させる。この状態で商品支持ユニット30の前方側の連結部材32に形成されたT字形の取付片321を梁部材24に係合させてねじ止めする。このようにして商品収納ラック20に装着された商品支持ユニット30は前方側(商品投入側)が高く、後方側(商品搬出機構34側)が低くなるように傾斜した状態となる。
前記商品支持ユニット30に装填されるパウチ商品を図6に示す。図6(a)に示すようにパウチ商品100は可撓性袋状容器102に硬質の合成樹脂からなる注出口部としてのスパウト104を固着し、当該スパウト104にキャップ106を装着してなる。前記スパウト104にはフランジ105が形成されており、図6の(a)の例ではフランジ105が1個のパウチ商品100、(b)の例ではフランジ105が2個のパウチ商品200を示している。前記可撓性袋状容器102内にはスパウト104からゼリー状の飲食物が注入されており、可撓性袋状容器102が軟弱であることから起立させることが困難なものである。なお、107はフランジ105の下方に所定の間隔をおいて設けられた接合フランジである。
上記のとおり容器形態が軟弱なパウチ商品は起立させることが困難なものであることから本発明においては前述した商品支持ユニット30に吊下げ支持するようにしたものであり、次に前記商品支持ユニット30へのパウチ商品の装填(補充)について図7を用いて説明する。図ではパウチ商品100を装填する場合を示し、前記商品支持ユニット30の前方から白抜き矢印で表すようにパウチ商品100を装填する。すなわち、前記商品支持ユニット30の左右一対の挟持部材31,31の間に形成された間隙tにスパウト104を挿入し、当該スパウト104に形成されたフランジ105を左右1対の挟持部材31に引っ掛ける。ここで、前記左右一対の挟持部材31,31の間に形成された間隙tはパウチ商品100のスパウト104の幅より大きくフランジ105の長さよりも短い所定の寸法に定められている。前記商品支持ユニット30の左右一対の挟持部材31,31にフランジ105を引っ掛けて吊下げられたパウチ商品100はフランジ105が左右一対の挟持部材31,31上を滑動して自重により後方に移動する。前記商品支持ユニット30の後方に移動したパウチ商品100は商品搬出機構34の第1のストッパ45(図4、図5参照)により係止され、当該位置に停止した状態で吊下げ支持される。次に装填されたパウチ商品100は第1のストッパ45により係止された商品に当接して停止する。このようにして前記商品支持ユニット30にパウチ商品100を補充して収容した状態を図8に示し、パウチ商品100は重力により略鉛直線に沿った姿勢で商品支持ユニット30に吊下げ支持される。
ここで、パウチ商品100は前記商品支持ユニット30の左右一対の挟持部材31,31における間隙tにスパウト104を挿入してフランジ105を引っ掛けて収容されるのであるが、パウチ商品100には図6に示したように、フランジ105以外にもキャップ106の下部が引っ掛け部として存在する。このため、パウチ商品100を商品支持ユニット30に装填する際、キャップ106(の下端)を前記商品支持ユニット30の左右一対の挟持部材31,31に引っ掛けるように誤装填されるおそれがある。このような誤装填があるとキャップ106の下端が左右一対の挟持部材31,31の間隙tの間に嵌り込んで商品詰まりを生じたり、最悪の場合には脱落してしまうことがある。この問題の解決策として、フランジ105と接合フランジ107との間の寸法taに対してキャップ106とフランジ105の間の寸法tbは小さく形成(ta>tb)されていることを利用し、左右一対の挟持部材31,31を構成する鋼板を厚板鋼板としてキャップ106の下端を引っ掛けることができないようにすることが考えられる。しかしながら、左右一対の挟持部材31,31に厚板鋼板を利用すると重量が増加するとともにコストが上昇する。そこで、本発明の実施の形態では薄板鋼板(塗膜鋼板)を用いたとしても誤装填を防止することを可能とするため、間隙tをおいて対向配置された挟持部材31,31の脚端部を折り曲げてダブルホールドしている。ここで、ダブルホールドした挟持部材31,31の脚端部(厚み規制部材36)の厚さxはta>x≧tbに定められている。このように薄板鋼板(塗膜鋼板)をダブルホールドすることによって厚み寸法taを有するフランジ105の下部を引っ掛けることを許容し、厚み寸法tbを有するキャップ106の下部を引っ掛けることが困難となるので、引っ掛け部分を間違って装填するような誤装填が防止される。
なお、図6の(b)に示したフランジ105が2個のパウチ商品200においても、下側のフランジ105を引っ掛けて装填せねばならないところ、上側のフランジ105が引っ掛け部として存在していることから上側のフランジ105を引っ掛けるような誤装填のおそれがあるが、下部のフランジ105と接合フランジ107との間の寸法tcに対して2個のフランジ105の間の寸法tdが小さく形成(tc>td)されていることから、左右一対の挟持部材31,31の脚端部を折り曲げてダブルホールドすることにより誤装填を防止することができる。
また、パウチ商品100はフランジ105を商品支持ユニット30の左右一対の挟持部材31,31の上に乗せ自重により滑らせるように構成されていることから、前記フランジ105と前記商品支持ユニット30の左右一対の挟持部材31,31の脚端部との摩擦抵抗が小さいことが望まれる。この要求に対しても間隙tをおいて対向配置された左右一対の挟持部材31,31の脚端部を折り曲げてダブルホールドした本発明に係る実施の形態の商品収納ラックは有利である。すなわち、一般的に用いられる鋼板は切削加工を容易にするために一方の面に潤滑性の塗膜がコーティングされた塗膜鋼板であるから、この塗膜鋼板の一方の面(潤滑性の塗膜がコーティングされた面)が外側となるようにダブルホールドすることによって、間隙tを形成する挟持部材31の脚端部の上下両面が潤滑性が良好な面(摩擦抵抗が小さい面)となる。このため、パウチ商品100のフランジ105と左右一対の挟持部材31,31の脚端部との摩擦抵抗を小さくすることができる。更に、商品支持ユニット30の傾斜角度を大きくすることによりパウチ商品100の自重による滑りが良くなる一方、商品支持ユニット30の傾斜角度を大きくするとパウチ商品100自体は容器102が可撓性であることから重心が移動して略鉛直線に沿った姿勢を維持し続けるので、図9に示すように左右一対の挟持部材31,31の脚端部の上下両面にパウチ商品100のフランジ105と接合フランジ107が同時に当接するようになる。この場合、左右一対の挟持部材31の脚端部をダブルホールドしていない場合にはパウチ商品100のフランジ105または接合フランジ107のいずれか一方と挟持部材との脚端部との摩擦抵抗が大きくなるのであるが、塗膜鋼板の一方の面(塗膜面)が外側となるようにダブルホールドした本発明の実施の形態の挟持部材31,31においては当該挟持部材31,31の脚端部の上下両面にパウチ商品100のフランジ105と接合フランジ107が同時に当接したとしても両者の摩擦抵抗を小さくすることができる。したがって、パウチ商品100の自重による滑りをよくするために商品支持ユニット30の傾斜角度を大きくすることができ、商品支持ユニット30へのパウチ商品の収容をスムーズに行うことができる。
更に、図6に示したようなパウチ商品においては中身飲食物が異なるもの、或いは可撓性袋状容器102に充填された飲食物の内容量の相違によってフランジ105の幅L1,L2(例えば、L1<L2)が異なっている。特に、可撓性袋状容器102に充填された飲食物が同一で内容量の異なるパウチ商品においては外形が類似していることから誤って装填されるおそれがある。そこで、本発明の実施の形態では図7に示したように、左右一対の挟持部材31,31の脚端部に近接して植設された一対の規制部材37を設けている。この一対の規制部材37の間の寸法L0はパウチ商品のフランジ105の幅L1,L2(図6参照)に対してL1<L0<L2(但し、L1<L2である場合)と定められている。したがって、フランジ105の寸法がL0以下のパウチ商品については左右一対の挟持部材31,31の間に挿入して装填することを許容し、フランジ105の寸法がL0以上のパウチ商品については規制部材37により装填が阻止され、これにより種類の異なるパウチ商品の誤装填が防止される。なお、図7では規制部材37として専用の部材を植設したものについて説明したが、左右一対の挟持部材31,31と、この挟持部材31,31を連結する連結部材32とを固着するねじを利用することもでき、この場合には部品点数を削減することができる。
ここで、本発明の実施の形態における自動販売機の商品収納ラックにおける商品支持ユニット30は、所定の間隙tをおいて配置された左右一対の挟持部材31,31にパウチ商品100(200)のフランジ105を引っ掛けて支持し、かつ、前方側(商品投入側)に対して後方側(商品搬出機構34側)が低くなるよう傾斜して前記パウチ商品100(200)をその自重により滑らせて吊下げ収容するように構成されていることから商品支持ユニット30の傾斜角度によってパウチ商品の滑りが変化する。つまり、左右一対の挟持部材31,31(商品支持ユニット30)の傾斜角度が小さい場合にはパウチ商品100の滑りが悪く、その傾斜角度を大きくするとパウチ商品100の滑りが良くなるが、その傾斜角度に関わらずパウチ商品100は容器が可撓性であることから重心が移動して略鉛直線に沿った姿勢を維持することから或る傾斜角度(以下、臨界角度ともいう)に達すると、図9に示したように左右一対の挟持部材31,31の脚端部の上下両面にパウチ商品100のフランジ105と接合フランジ107が同時に当接するようになり、その摩擦抵抗によって滑りが悪くなり、更に傾斜角度を大きくすると左右一対の挟持部材31,31の脚端部とパウチ商品100のフランジ105と接合フランジ107との摩擦抵抗によりパウチ商品100が停止してしまう。なお、左右一対の挟持部材31,31は通常の塗装鋼板(一方の面に潤滑性の塗膜がコーティングされた塗膜鋼板であり、摩擦係数0.05〜0.5)を使用し、一方の面を上面側(パウチ商品100のフランジ105を支持する面)とするため、左右一対の挟持部材31,31の他方の面(潤滑性の塗膜がコーティングされていない面)にパウチ商品100の接合フランジ107が当接すると極端に滑りが低下する。したがって、左右一対の挟持部材31,31(商品支持ユニット30)の傾斜角度が前記臨界角度より僅かに小さい角度の場合にパウチ商品100を最もスムーズに滑らせて吊下げ収容することができる。そこで、発明者等は種々検討を重ねた結果、以下に示す図10のようにして左右一対の挟持部材31,31(商品支持ユニット30)の傾斜角を定めた。
すなわち、図10はパウチ商品200の注出口部であるスパウト104部分の拡大図であり、図9に示したように左右一対の挟持部材31,31にパウチ商品200を吊下げ支持した状態、つまり、パウチ商品200を側面から見た図である。なお、図10は説明の都合上、図9の紙面奥側から見た図を示している。
図において、左右一対の挟持部材31,31の脚端部の上下両面にパウチ商品200のフランジ105と接合フランジ107が同時に当接した状態(左右一対の挟持部材31,31の傾斜角度が臨界角度の状態)を示し、左右一対の挟持部材31,31と接合フランジ107の前縁端部(パウチ商品の進行方向の前側)との当接点をO、接合フランジ107の後縁端部(パウチ商品の進行方向の後側)をQ、左右一対の挟持部材31,31とフランジ105の後縁端部との当接点をPとすると、線分OP、線分OQおよび線分QPからなる直角三角形が得られる。前記線分OQは接合フランジ107(フランジ105)の前後方向の幅であり、線分QPはフランジ105と接合フランジ107との間の間隔であり、前記接合フランジ107(フランジ105)の幅をAとし、下側のフランジ105と接合フランジ107との間隔をBとし、左右一対の挟持部材31,31の板厚をCとし、左右一対の挟持部材31,31がフランジ105の後縁端部および接合フランジ107の前縁端部に同時に当接した状態における線分OPが水平線(線分OQ)と交差する角度をX(左右一対の挟持部材31,31の板厚をCが「0」の場合)とすると、この角度Xは幅Aを底辺とし、間隔Bを高さとする直角三角形(一点鎖線で示す)の一つの内角となるので、前記角度Xは三角関数、すなわち、正接関数(tan X)を利用し、tan X=B/Aによって正接関数の値が算出される逆正接角として求めることができる。ここで、前記角度Xは左右一対の挟持部材31,31の板厚をCが「0」の場合であるので、左右一対の挟持部材31,31の板厚Cを加味すると、左右一対の挟持部材31,31の臨界角度(X0)は、幅Aを底辺とし、間隔Bから板厚Cを減算した値(B−C)を高さとする直角三角形の一つの内角となり、前記臨界角度W0は三角関数により求めることができる。この場合、幅Aと間隔Bおよび板厚Cについては予め分かっていることから正接関数(tan X0)を利用し、tan X0=(B−C)/Aによって正接関数の値が算出される逆正接角として角度X0を求める。ここで、左右一対の挟持部材31,31の板厚Cは水平状態から斜めに傾斜すると多少変化するが、水平(0°)から臨界角度(X0)までの範囲ではその変化は微小であるのでCは固定値としても差し支えない。前記左右一対の挟持部材31,31の臨界角度の一例を示せば、幅A=13mm、間隔B=5mm、板厚C=1.6mmとした場合、正接関数により臨界角度X0を求めるとX0=約15°となる。
なお、前述したように求められた最適傾斜角度は臨界角度となるが、次の理由により臨界角度によっても左右一対の挟持部材31,31の脚端部の上下両面にパウチ商品200のフランジ105と接合フランジ107が同時に当接することはない。すなわち、左右一対の挟持部材31,31に引っ掛けて吊下げ支持されたパウチ商品は容器が可撓性であることから重心が移動して略垂線に沿った姿勢を維持するが、スパウト自体は図9に示したようにフランジ105の後縁端部で支持されることから僅かに前傾姿勢となる、つまりフランジ105が水平よりも左右一対の挟持部材31,31の傾斜に沿って僅かに傾斜することから左右一対の挟持部材31,31(商品支持ユニット30)の傾斜角度は臨界角度であってもよい。また、本発明における自動販売機の商品収納ラックは精密機械のような公差が要求されるものではないことから、左右一対の挟持部材31,31(商品支持ユニット30)の傾斜角度を最適傾斜角度のみに定めることに限定されるものではない。
次に、本発明の実施の形態である自動販売機における商品収納室12,13,14の冷却・加熱動作について図2を用いて説明する。まず、商品収納室13,14(ホット/コールド兼用室)をコールド室として使用する場合にはヒーター8をオフし、圧縮機3,凝縮器4で圧縮,凝縮された冷媒を蒸発器6に送り、蒸発器6で熱交換した冷気を庫内ファン7でシュータ2の下側から庫内に吹き出して商品収納ラック20,141内の商品を冷却して循環用ダクト9を介して蒸発器6に戻すような冷気循環を行う。一方、商品収納室13,14をホット室として使用する場合は前記蒸発器6への冷媒を停止させてヒーター8をオンにし、上記と同様に暖気の循環を行って商品を加熱する。前記商品収納室13,14のホット/コールド室への切り替えは季節の変わり目などに行われる。なお、コールド専用室である商品収納室12は常時、蒸発器6で熱交換した冷気を庫内ファン7でシュータ2の下側から庫内に吹き出して商品収納ラック121内の商品を冷却して循環用ダクト9を介して蒸発器6に戻すような冷気循環が行われている。なお、商品収納ラック20が収納された商品収納室13をホット/コールド兼用室としているが、これはパウチ商品としてホット商品として販売する商品が出現した場合に備えたものである。
次に、本発明の実施の形態における自動販売機における販売時の動作について説明する。図11は商品搬出機構34の動作時における第1のストッパ45,第2のストッパ46の動作を示すものであり、商品搬出機構34の全体構成を示す図5をも参照しながら販売動作について説明する。
販売待機状態においてはソレノイド40が非励磁状態にあり、第1のストッパ45が左右一対の挟持部材31の間の間隙tの位置に突出して販売順位一番の商品(以下、販売商品ともいう)を係止しており、販売商品と販売順位二番の商品(以下、次販売商品ともいう)との間に位置する第2のストッパ46が左右一対の挟持部材31の間の間隙tの位置から退避している。この状態においてマイクロスイッチからなる商品検知スイッチ(売切れスイッチ)47の操作レバー471が販売商品に当接して商品検知信号を出力している。いま、外扉10(図1参照)に設けられた商品選択ボタンが操作されると不図示の制御部から対応する商品払出機構34(ソレノイド40)に所定時間幅の励磁信号が供給される。前記ソレノイド40が励磁されると図5に示したプランジャー41を介してストッパ部材42が左右方向(図5では右方向)に移動する。これにより第1のストッパ45および第2のストッパ46が図11において左方向に移動し、すなわち、第1のストッパ45が間隙tから退避し、第2のストッパ46が間隙tに突出する。前記第1のストッパ45の間隙tからの退避により販売商品は第1のストッパ45による係止が解かれる。これと同時に第2のストッパ46が間隙tに突出するように移動する過程において当該第2のストッパ46に設けた係止部材461の押圧片462が販売商品を押圧して販売商品を商品支持ユニット30から排出させた後、第2のストッパ46が間隙tに突出する。販売商品が搬出されると次販売商品以降の商品は支えを失うので順次商品支持部材30の後端部に向かって滑動して間隙tに突出した第2のストッパ46に係止されて一旦保持される。
前記ソレノイド40への励磁信号が遮断されるとプランジャー41が復帰ばね44により元の位置(図5の状態)に復帰して第1のストッパ45が間隙tの位置に突出し、第2のストッパ46が間隙tから退避する。前記第2のストッパ46が間隙tから退避すると第2のストッパ46に保持されていた次販売商品以降の商品は商品支持ユニット30の後端部に向かって滑動し、間隙tに突出した第1のストッパ45に係止されて販売待機状態となる。なお、前記商品搬出機構34により搬出されて商品支持ユニット30の後端部から落下する商品は図2に示す商品収納ラック20の送出部材27を介してシュート2に送出される。
さて、図1には本発明に係る商品収納ラック20をサーペンタイン式商品収納ラック121,141と並設した自動販売機を示している。これは、自動販売機で多種多様の商品(缶入り飲料などに代表される容器が硬質である商品やパウチ商品で代表される容器が比較的軟弱である商品)を販売可能としたものであるが、多種多様の商品を販売可能とするにあたり既設の自動販売機に対して構成を大幅に変更したのでは既設の自動販売機を新規の自動販売機と置き換えねばならない。そこで、本発明の実施の形態においてはパウチ商品を収容可能な商品収納ラック20をサーペンタイン式商品収納ラックと互換性を持たせて(サーペンタイン式商品収納ラックを搭載した)既設の自動販売機にも本発明に係る商品収納ラック20を搭載可能としたものである。以下、公知のサーペンタイン式商品収納ラックと互換性を持たせるようにした商品収納ラック20について説明する。
図12は公知のサーペンタイン式商品収納ラックと互換性を持たせるようにした商品収納ラック20を示す。公知のサーペンタイン式商品収納ラックを自動販売機の商品収納庫に配設する方法として次の二種類の方式があり、まずはその方式について説明する。
先ず、第1の方式は図12の(a)に示すように自動販売機の天井面に前後方向に延在する本体側フック金具50が敷設され、この本体側フック金具50に商品収納ラック121,141を引っ掛ける引っ掛け方式であり、第2の方式は図12の(b)に示すように自動販売機の天井面に左右方向に延在する本体側フック金具55が敷設され、この本体側フック金具55に商品収納ラック121,141を固着する固着方式である。前記引っ掛け方式は例えば特開2005−122596号公報にも記載されているとおり、商品収納ラック121,141を構成する左右一対のラック側板の上端に前記本体側フック金具50のフック501に係合するラック側フックを設け、当該ラック側フックを前記本体側フック金具50のフック501に係合させたものであり、この引っ掛け方式では本体側フック金具50をガイドとして商品収納ラック121,141をスライドさせることにより庫内に格納、または庫内から引出すことができる。一方、固着方式は例えば特開平9−288768号公報にも記載されているとおり、商品収納ラック121,141を構成する左右一対のラック側板にラック側フック金具を架設し、このラック側フック金具を前記本体側フック金具55のフック551に係合させて両者をねじ止めしたものである。
前述したとおり公知のサーペンタイン式商品収納ラック121,141は図12に示した本体側フック金具50,55を用いて商品収納庫内に配設されている。そこで発明者等は、前記本体側フック金具50,55に本発明に係る商品収納ラック20を装着可能とすればサーペンタイン式商品収納ラック121,141との互換性を持たせることを突き止め、商品収納ラック20を前記本体側フック金具50,55に装着するアダプター部材の開発に至った。
さて、図12には商品収納ラック20を前記本体側フック金具50,55に装着するアダプター部材を示している。なお、図12に示した商品収納ラック20は図3にて説明したように組立られたものであるので、ここでは重複する説明は省略する。図12の(a)は前述した引っ掛け方式に採用されたアダプター部材51を示しており、アダプター部材51は左右一対のラック固定金具52、およびラック側フック金具53からなる。前記左右一対のラック固定金具52は断面Z字状に形成された厚板鋼板からなり、その一端が商品収納ラック20を構成する左右一対の上部支持フレーム材21,21にねじにより固着されるとともに他端がラック側フック金具53に固着されている。前記ラック側フック金具53は厚板鋼板により下面が開放した箱形に形成されるとともに左右両端に本体側フック金具50のフック501に係合するラック側フック54が形成されてなる。前記商品収納ラック20には予め二組のアダプター部材51が上部支持フレーム材21,21に固着されてなる。前記商品収納ラック20を商品収納庫内に配設する際、まず、後方側のアダプター部材51におけるラック側フック金具53のラック側フック54を本体側フック金具50のフック501に対峙させて両者が係合するように押し込んでスライドさせ、同様に前方側にアダプター部材51のラック側フック金具53のフック54を本体側フック金具50のフック501に係合させてスライドさせて組み付ける。
図12の(b)は前述した固着方式に採用されたアダプター部材56を示しており、アダプター部材56はラック側フック金具57からなる。ラック側フック金具57は厚板鋼板の平板からなり、その下端に商品収納ラック20を構成する左右一対の上部支持フレーム材21,21の下面に潜り込んでねじ止めされる固定アーム58、および上端に本体側フック金具55のフック551に係合するラック側フック59が形成されている。前記商品収納ラック20には予め二組のアダプター部材56が上部支持フレーム材21,21に固着されてなる。前記商品収納ラック20を商品収納庫内に配設する際、それぞれのアダプター部材56におけるラック側フック59を本体側フック金具55のフック551に対峙させて両者を係合させる。次いで、アダプター部材56と本体側フック金具50をねじ止めして組み付ける。図12に示したようにアダプター部材51,56を設けたことによりパウチ商品を収容する商品収納ラック20を公知のサーペンタイン式商品収納ラック121,141に対して互換性を持たせることができ、既設の自動販売機のサーペンタイン式商品収納ラックと交換することができる。
なお、本発明の実施の形態においては、前述したように本発明に係る商品収納ラック20をサーペンタイン式商品収納ラックと構造上の互換性を持たせ、既設の自動販売機のサーペンタイン式商品収納ラックと交換することができるうえに電気的にも互換性を持たせている。これは、サーペンタイン式商品収納ラックの商品搬出機構においては販売商品を係止する下ストッパと次販売商品を係止する上ストッパとをソレノイドにより駆動することによって前記下ストッパおよび上ストッパを商品通路に交互に突出させることに鑑み、本発明に係る商品収納ラック20においても商品搬出機構34の駆動源としてソレノイド40を用い、このソレノイド40によりストッパ部材42を駆動して販売商品を係止する第1のストッパ45および次販売商品を係止する第2のストッパ46が左右一対の挟持部材31の隙間tに交互に出没するように構成したものである。また、商品収納ラック20に装填された商品を検出する商品検知スイッチ47(図4,図5参照)を備えており、この商品検知スイッチ47から商品の売切れ検知信号を出力するように構成されている。このような商品搬出機構34および商品検知スイッチ47を用いることによりサーペンタイン式商品収納ラックの商品搬出機構に供給される電源や制御信号により商品搬出機構34が商品搬出動作を実行し、商品検知スイッチ47が自動販売機の制御部に売切れ信号を送出する。つまり、サーペンタイン式商品収納ラックを搭載した既設の自動販売機の制御プログラムを何ら変更することなく本発明に係る商品収納ラック20をサーペンタイン式商品収納ラックと交換して配線接続を行うことによって直ちに自動販売機を稼動させることができるものである。
前述したとおり本発明によれば、スパウト104の上下方向に所定の間隔をおいて設けられた引っ掛け部となるフランジ105と接合フランジ107を有し、かつ、容器形態が軟弱な商品(パウチ商品100,200)を販売する自動販売機の商品収納ラック20であって、上下左右のフレーム材(上部支持フレーム材21,21、下部支持フレーム部材22,22、縦フレーム材23,23)により商品収納ラック20の枠体を構築し、左右のフレーム材(縦フレーム材23,23)に上下方向に複数段架設され、所定の間隙tをおいて配置された左右一対の商品挟持部材31,31に前記商品のフランジ105を引っ掛けて支持し、かつ、前方側(商品投入側)に対して後方側(商品搬出機構34側)が低くなるよう傾斜して前記商品をその自重により滑らせて吊下げ収容するとともに後端部に商品搬出機構34を有する商品支持ユニット30を備え、前記左右一対の挟持部材31,31の最適傾斜角度を、前記商品におけるフランジ105の前縁下部と接合フランジ107の後縁上端が前記左右一対の挟持部材31,31に同時に当接する角度より定めたことにより、スパウト104の上下方向に所定の間隔をおいて設けられた引っ掛け部となるフランジ105と接合フランジ107を有し、かつ、容器形態が軟弱な商品を収容する商品収納ラック20を簡単な構成とすることができ、また、前記左右一対の挟持部材31,31の傾斜角度を、前記商品におけるフランジ105の前縁下部と接合フランジ107の後縁上端が前記左右一対の挟持部材31,31に同時に当接して摩擦抵抗が増大する傾斜角度に基いて定めることによって前記左右一対の挟持部材31,31の傾斜角度を最大限に大きくすることが可能となるので、商品の自重による滑りを良好にしてスムーズに収容することができるという効果を有するものである。
1…本体キャビネット、2…シュート、3…圧縮機、4…凝縮器、6…蒸発器、9…風胴、10…外扉、12,13,14…商品収納庫、15…内扉、20…商品収納ラック、 21…上部支持フレーム材、22…下部支持フレーム材、23…縦フレーム材、24…梁、30…商品支持ユニット、31…挟持部材、32,33…連結部材、34…商品搬出機構、36…ダブルホールド(厚み規制部材)、37…幅規制部材、40…ソレノイド(駆動源)、41…プランジャー、42…ストッパ部材、44…復帰ばね、45…第1のストッパ、46…第2のストッパ、47…商品検知スイッチ(売切れスイッチ)、50,55…本体側フック金具、51,56…アダプター部材、52…ラック固定金具52、53,57…ラック側フック金具、54,59…ラック側フック、100,200…パウチ商品、102…可撓性容器、104…スパウト、105…フランジ、106…キャップ、107…固定リング。