JP5116461B2 - 飲料ディスペンサ - Google Patents

Description

この発明は、飲料ディスペンサに係り、特に、定量の飲料を自動で注出する構造に関する。

引用文献１には、注出ノズルから飲料を注出するための操作用レバーを、駆動装置で自動的に操作することによって、定量の飲料を注出する飲料ディスペンサが開示されている。これによれば、駆動装置は、その内部を前後方向に移動可能であるとともに、操作用レバーに係合するスライダを備えている。スライダには、その移動方向に沿って延びるラックが取り付けられており、このラックに噛み合いながら回転するピニオンが、駆動装置内に設けられている。また、駆動装置はモータを備えており、モータは、モータに接続された駆動ギヤ、複数の中間ギヤ、ピニオンに接続された従動ギヤ、及びピニオンと噛み合うラックを介して、スライダを駆動する。

飲料の注出時、モータは正転してスライダを前方に移動させ、スライダに係合している操作用レバーを、中立位置から注出位置まで傾かせる。操作用レバーが注出位置まで傾くと、注出ノズルを開閉する弁機構が開弁され、飲料の注出が開始される。飲料の注出が開始されると、モータは、予め設定された注出時間が経過するまで停止して、操作用レバーを注出位置に保持する。注出時間が経過すると、モータは逆転してスライダを後方に移動させ、操作用レバーの位置を中立位置に戻して飲料の注出を完了する。

特開２００２−９６８９８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の飲料ディスペンサは、スライダを前後方向に移動させることによって操作用レバーを傾けているため、スライダを移動可能に支持するためのガイドレールを駆動装置内に設ける必要や、スライダを移動させるためのラック及びピニオンを設ける必要があり、駆動装置内の構造が複雑になるという問題点を有していた。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、複雑な構造を必要とすることなく、定量の飲料を自動で注出することを実現した飲料ディスペンサを提供することを目的とする。

この発明に係る飲料ディスペンサは、内部に飲料を貯める飲料タンクと、飲料タンク内の飲料が注出される注出口、及び回動して注出口を開閉するレバーを有する注出コックと、飲料が注出される容器が配置される載置台とを備え、レバーを回動させることにより、注出口を開閉して飲料の注出及び注出の停止を行なう飲料ディスペンサにおいて、回転軸を中心に回転し、レバーに係合可能なレバーカムと、回転軸を介してレバーカムを駆動して回転させるギヤモータとを有する注出ユニットと、載置台に配置された容器の存在を検出する複数のカップセンサと、載置台に配置された容器の重量を検出する重量検出部と、ギヤモータの動作を制御する共に、カップセンサ及び重量検出部の検出結果を受け取る制御部とをさらに備え、注出コックは、レバーと連結され、レバーを回動することによって注出口を開閉する弁体と、注出口を閉鎖するように弁体を付勢するバネとを有し、レバーカムの外周面は、周状面によって形成される注出領域と、周状面よりも回転軸側に寄った面によって形成される非注出領域とを有し、ギヤモータがレバーカムを回転させることにより、レバーカムの注出領域がレバーに対向すると、レバーカムがレバーを押圧して回動させ、弁体が注出口を開放して飲料の注出が行なわれ、レバーカムの非注出領域がレバーに対向すると、レバーカムによるレバーへの押圧が開放され、バネがレバーと共に弁体を移動させ注水口を自動的に閉鎖し、制御部は、複数のカップセンサから受け取る検出結果に基づき、載置台に配置された容器の大きさを判別し容器に応じた注出すべき飲料の量を決定して、ギヤモータの回転速度を制御し、制御部は、ギヤモータの回転時間から算出する注出した飲料の量と、重量検出部から受け取る検出結果に基づく注出した飲料の量とを比較して、ギヤモータの回転速度を制御することを特徴とするものである。
注出ユニットは、注出コックに対して移動可能に設けられ、注出ユニットを移動させることにより、注出コックのレバーが、手動での操作が可能となるように露出してもよい。

この発明に係る飲料ディスペンサによれば、ギヤモータに駆動されて回転するレバーカムが、レバーを回動することによって注出口が開閉され、飲料の注出及び注出の停止が行なわれるため、ギヤモータを所定時間回転させるのみで、注出の開始、注出中における開弁状態の保持、注出の停止といった一連の注出動作が完了する。すなわち、予め設定された時間でレバーカム、すなわちギヤモータを回転させれば、定量の飲料が自動的に注出される。したがって、飲料ディスペンサにおいて、複雑な構造を必要とすることなく、定量の飲料を自動で注出することが可能となる。

以下に、この発明の実施の形態について、添付図に基いて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１を示す。
飲料ディスペンサ１は、箱体からなるディスペンサ本体２を備えている。ディスペンサ本体２の内部には、注出すべき飲料を内部に貯める飲料タンク３が設けられており、飲料タンク３の外周面を、中空の管状部材からなるコイル４が囲んでいる。コイル４は、図示しない熱交換器に接続されて熱交換回路を構成しており、飲料タンク３内の飲料は、コイル４内を流通する冷媒によって冷却または加熱され、所定の温度に保温される。ディスペンサ本体２の前面には、飲料タンク３内の飲料を注出する注出コック２１と、注出コック２１の上部に配置され、注出コック２１を自動的に操作する注出ユニット４１とが取り付けられている。注出コック２１は、ユニオンナット２２を介してディスペンサ本体２に取り付けられており、ディスペンサ本体２内に設けられた注出管５を介して、飲料タンク３と注出コック２１とが接続されている。

ここで、図２を用いて注出コック２１の構造について説明する。
注出コック２１は、ユニオンナット２２を介してディスペンサ本体２に取り付けられるコック本体２３を備えている。コック本体２３の内部には、上方に開口する空洞部２３ａと、空洞部２３ａから下方に延びて開口する注出口２３ｂとが形成されている。空洞部２３ａの側部には、ディスペンサ本体２内の注出管５に接続される管状部２３ｃが形成されており、管状部２３ｃを介して、注出管５と空洞部２３ａとが連通している。すなわち、飲料タンク３内の飲料は、注出管５、コック本体２３の管状部２３ｃ、空洞部２３ａを順次介して、注出口２３ｂから注出される構造となっている。また、コック本体２３の上部には、空洞部２３ａの上方側の開口を閉じるナット２４が取り付けられている。

空洞部２３ａの内部には、可撓性材料からなる弁体２５が収容されている。弁体２５は、その上端部が開口し、下端部に底部２５ａが形成された有底の略円筒形状を有しており、弁体２５の上端部とナット２４とが係合している。一方、弁体２５の底部２５ａは、コック本体２３の注出口２３ｂの周縁部に接触しており、弁体２５によって、空洞部２３ａと注出口２３ｂとが遮断された状態となっている。弁体２５の底部２５ａには、略円筒形状を有するシャフト２６の一端が埋め込まれており、弁体２５の底部２５ａとシャフト２６とが一体となるように固定されている。シャフト２６の他端は、上方に延びてナット２４を貫通しており、コック本体２３の外部に延出したシャフト２６に、レバー２７が連結されている。シャフト２６とレバー２７とは、ピン２８を介して連結されており、レバー２７は、図２の矢印Ａで示す方向に回動可能となっている。ここで、ナット２４とレバー２７とは、シャフト２６の中心軸線上に位置しない点Ｐで接触している。すなわち、矢印Ａで示す方向にレバー２７を回動させると、レバー２７は、点Ｐを支点としてシャフト２６、及びシャフト２６の先端部に接続された弁体２５の底部２５ａを上下動させるようになっている。

また、弁体２５の内部において、シャフト２６の外周部にはコイルばね２９が設けられている。コイルばね２９の上端部はナット２４の底面に接触しており、コイルばね２９の下端部は弁体２５の底部２５ａに接触している。すなわち、レバー２７を押圧して下方に回動させると、シャフト２６を介して弁体２５の底部２５ａが引き上げられ、コック本体２３の空洞部２３ａと注出口２３ｂとが連通して、飲料が注出口２３ｂから注出される構造となっている。また、レバー２７に対する押圧を開放すると、弁体２５の底部２５ａが、コイルばね２９の作用によって引き下げられて注出口２３ｂの周縁部に押し付けられ、空洞部２３ａと注出口２３ｂとの連通が遮断されて、飲料の注出が停止される構造となっている。

次に、図２〜４を用いて、注出ユニット４１の構造について説明する。
図２に示すように、注出ユニット４１は、その内部に注出コック２１のレバー２７が収容されるように配置されたカバー４２を備えている。カバー４２の内部には、レバー２７を操作するためのレバーカム４３と、レバーカム４３を駆動するギヤモータ４４とが設けられている。レバーカム４３には回転軸４５が接続されており、レバーカム４３と回転軸４５とが、図２の矢印Ｂで示す方向に一体として回転可能となっている。レバーカム４３は、一定の厚さを有する円板の一部を切り欠いた部材であって、その外周面には、円形状を有する注出領域４３ａと、直線形状を有する非注出領域４３ｂとが形成されている。注出領域４３ａの半径は、レバー２７の先端部２７ａと注出領域４３ａとが接触した場合に、注出領域４３ａがレバーを下方に押圧することが可能な半径となっている。非注出領域４３ｂは、注出領域４３ａに押圧されたレバーを上方に回動させ、注出コック２１内の弁体２５が、空洞部２３ａと注出口２３ｂとの連通を遮断するようになっている。

すなわち、飲料ディスペンサ１において、飲料の注出及び注出の停止は、レバーカム４３を１回転させ、レバー２７とレバーカム４３とを係合させることによって行われる。レバーカム４３が１回転する間において、レバー２７の先端部２７ａとレバーカム４３の注出領域４３ａとが対向する位置にある場合（図３参照）、レバーカム４３によってレバー２７が下方に押圧され、注出コック２１が開弁されて、飲料が図３の矢印Ｃで示すように注出されるようになっている。一方、レバー２７の先端部２７ａとレバーカム４３の非注出領域４３ｂとが対向する位置にある場合（図２参照）、レバー２７はコック本体２３内のコイルばね２９の作用によって上方に回動し、注出コック２１が閉弁されて飲料の注出が停止されるようになっている。

したがって、ギヤモータ４４の回転速度を制御することによって、所望する量の飲料を注出することが可能となる。また、レバーカム４３が１回転することによって、注出の開始、注出中における開弁状態の保持、注出の停止といった一連の注出動作が完了する。すなわち、定量の飲料を繰り返し注出する場合、注出を行なう毎に、レバーカム４３が所定の時間で１回転するようにギヤモータ４４を回転させれば、レバー２７の先端部２７ａと、レバーカム４３の注出領域４３ａとが係合している時間も一定になる。レバー２７の先端部２７ａと、レバーカム４３の注出領域４３ａとが係合している時間が一定になれば、注出コック２１が開弁している時間も一定になり、定量の飲料を、自動的に繰り返し注出することが可能となっている。

図４に示すように、注出ユニット４１は、対向して配置される一対のガイド４６を備えており、これらのガイド４６を、ギヤモータ４４が貫通している。一方のガイド４６を貫通したギヤモータ４４の先端部には、ギヤモータ４４と一体として回転する駆動ギヤ４４ａが設けられており、駆動ギヤ４４ａに外接して噛み合う従動ギヤ４５ａが、ガイド４６の側方に設けられている。従動ギヤ４５ａは、回転軸４５（図２参照）に接続されており、レバーカム４３及び回転軸４５と一体として回転する。また、図４では見えないが、注出コック２１のレバー２７と注出ユニット４１のレバーカム４３とは、一対のガイド４６の間に収容された状態となっている。

駆動ギヤ４４ａ及び従動ギヤ４５ａが設けられている側とは反対側であるガイド４６の側部には、スイッチカム４７と、スイッチカム４７によってＯＮ／ＯＦＦされる検知スイッチ４８とが設けられている。スイッチカム４７は、回転軸４５（図６参照）に接続されており、レバーカム４３とスイッチカム４７とが一体として回転となっている。検知スイッチ４８は、注出コック２１の開弁／閉弁が確認するためのスイッチであって、例えば機械的なマイクロスイッチや、電子的なホール素子等を用いて構成することが可能である。また、レバー２７は、シャフト２６が略円筒形状を有しているため、図４の矢印水平方向に回転可能となっているが、一対のガイド４６によって水平方向への回転を規制されており、矢印Ａで示す上下方向にのみ回動するようになっている。

カバー４２（図２参照）の前面には、ユーザが飲料ディスペンサ１を操作するための操作部４９が設けられている。操作部４９には、予め設定された定量の飲料を注出するための注出スイッチや、押圧している間、飲料の注出が継続され、任意の量の飲料を注出できる注出スイッチ等、複数の注出スイッチが設けられている。

次に、ディスペンサ本体２に対する注出ユニット４１の取り付け構造について説明する。
図２に示すように、ディスペンサ本体２の、注出ユニット４１が取り付けられる部位２ａには、カバー４２の上面４２ａの上方に延びるレール６が取り付けられている。図４に示すように、レール６は、コ字状断面の両先端部を、さらに内側に折り曲げた断面形状を有している。一方、注出ユニット４１のガイド４６には、Ｌ字状の断面を有する平板であるスライドベアリングベース５１が取り付けられており、スライドベアリングベース５１には、レール６に係合するスライドベアリング５２が取り付けられている。スライドベアリング５２は、レール６に沿って摺動可能となっており、図５に示すように、注出ユニット４１を矢印Ｅで示される上方に移動して、一対のガイド４６の間に収容されていたレバー２７を露出させることが可能となっている。したがって、注出ユニット４１の故障時や停電時等、飲料の自動注出を行うことが不可能となった場合、注出ユニット４１を上方に移動させることによって、ユーザ自身が手動で飲料の注出を行うことが可能となっている。ここで、注出ユニット４１を上方に移動すると、注出コック２１のレバー２７が、一対のガイド４６によって規制されなくなるため、レバー２７を回転（図４の矢印Ｄ参照）することが可能となっている。すなわち、手動で飲料を注出する際に、ユーザが操作をしやすいように、その先端部２７ａをユーザ側に向けることが可能となっている。また、注出ユニット４１を上方に移動して、ユニオンナット２２を緩めれば、注出コック２１をディスペンサ本体２から取り外すことができるため、注出コック２１の洗浄等のメンテナンスを容易に行うことも可能となっている。

図６に示すように、注出ユニット４１の一方のガイド４６には、ガイド４６、スライドベアリングベース５１を貫通するスライドロックピン５３が設けられている。スライドロックピン５３の先端部は、ディスペンサ本体２の前面に形成された孔２ｂ内に挿入されており、それにより、注出ユニット４１の上方への移動が規制されている。スライドロックピン５３は、図６の矢印Ｆで示す方向に移動可能に設けられており、コイルばね５４によって、ディスペンサ本体２に向かう方向に付勢されている。また、スライドロックピン５３は、下方に延びる摘み部５３ａを有している。すなわち、ユーザが摘み部５３ａを摘み、スライドロックピン５３をコイルばね５４に抗して前方側に移動して、スライドロックピン５３をディスペンサ本体２の孔２ｂから引き抜くことによって、注出ユニット４１を上方に移動させることが可能な構造となっている。

図１に戻って、注出コック２１の下方に位置するディスペンサ本体２の前面には、飲料を注出する容器７を配置するための載置台８と、容器から溢れた飲料等を受けるためのドレンパン９とが設けられている。載置台８は、ディスペンサ本体２の内部に設けられた重量検出機構１０に接続されており、重量検出機構１０は、注出コック２１から容器に注出された飲料の重量を検出する。また、載置台８の上方に位置するディスペンサ本体２の前面には、複数のカップセンサ１１が設けられている。各カップセンサ１１は、その前方に容器７が存在するか否かを検出しており、その検出値によって容器の大きさが判別され、複数のサイズの容器に応じた量の飲料を、自動的に注出することが可能となっている。

ディスペンサ本体２内の前面側上部には、飲料ディスペンサ１の動作状態や、飲料タンク３内にある飲料の残量等を表示するための表示部１２と、飲料ディスペンサ１の動作を制御するための制御部１３とが配置されている。制御部１３には、重量検出機構１０、カップセンサ１１の検出値、操作部４９への入力信号、及び検知スイッチ４８の検出値等が入力され、それらに応じて、制御部１３によるギヤモータ４４の回転速度の制御が行われる。ギヤモータ４４の回転速度は、容器７の大きさや、ユーザが操作する操作部４９の注出スイッチに応じて、予め設定されている。また、制御部１３は、ギヤモータ４４を動作させた時間から算出される飲料の注出量と、重量検出機構１０が検出した飲料の重量とを比較して誤差がある場合、注出量の補正を行う。

次に、この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサ１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、載置台８上に容器７が配置されると、カップセンサ１１によって、容器７の大きさが検出される。次いで、注出ユニット４１の検知スイッチ４８（図６参照）からの出力に基いて、注出コック２１が閉弁状態であることが確認され、ユーザが操作部４９の注出スイッチを操作すると、飲料の注出が開始される。

図２に示すように、飲料の注出が開始されると、制御部１３が、検出された容器７の大きさ、またはユーザによって操作された操作部４９の注出スイッチの種類に応じて設定された速度で、ギヤモータ４４を回転させる。ギヤモータ４４が回転を開始するのに伴って、レバーカム４３がギヤモータ４４に駆動され、図２の矢印Ｂで示す方向に回転する。レバーカム４３が、その外周面に形成された注出領域４３ａと、レバー２７の先端部２７ａとが対向する位置（図３参照）まで回転すると、注出領域４３ａがレバー２７を下方に押圧する。レバー２７が下方に押圧されると、シャフト２６を介して弁体２５の底部２５ａが引き上げられ、コック本体２３の空洞部２３ａと注出口２３ｂとが連通して、飲料が注出口２３ｂから注出される。

レバーカム４３が、さらに回転し、レバー２７の先端部２７ａとレバーカム４３の非注出領域４３ｂとが対向する位置になると、レバーカム４３によるレバー２７の押圧が開放される。レバー２７に対する押圧を開放されると、弁体２５の底部２５ａが、コイルばね２９の作用によって引き下げられて注出口２３ｂの周縁部に押し付けられ、空洞部２３ａと注出口２３ｂとの連通が遮断されて、飲料の注出が停止される。レバーカム４３の回転位置が、その注出領域４３ａとレバー２７の先端部２７ａとが対向する位置から、非注出領域４３ｂとレバー２７の先端部２７ａとが対向する位置に切り替わるまでの時間は、予め設定されているため、容器７に定量の飲料が注出される。
ここで、制御部１３は、ギヤモータ４４が回転している時間に基いて、飲料の注出量を算出しているとともに、重量検出機構１０が検出した飲料の重量を入力として受け取っている。ギヤモータ４４の回転時間から算出される飲料の注出量と、重量検出機構１０から出力される飲料の注出量との間に差異がある場合、制御部１３は、その差異に基いてギヤモータ４４の回転速度を変更し、注出量の補正を行なう。

このように、飲料ディスペンサ１によれば、ギヤモータ４４に駆動されて回転するレバーカム４３が、レバー２７を回動することによって注出口２３ｂが開閉され、飲料の注出及び注出の停止が行なわれるため、ギヤモータ４４を所定時間回転させるのみで、注出の開始、注出中における開弁状態の保持、注出の停止といった一連の注出動作が完了する。すなわち、予め設定された時間でレバーカム４３、すなわちギヤモータ４４を回転させれば、定量の飲料が自動的に注出される。したがって、飲料ディスペンサ１において、複雑な構造を必要とすることなく、定量の飲料を自動で注出することが可能となる。

また、注出ユニット４１を、注出コック２１に対して移動可能に設け、注出ユニット４１を移動させることにより、注出コック２１のレバー２７が、手動での操作が可能となるように露出させたので、注出ユニット４１の故障や停電等が発生した場合においても、自動注出と手動注出とを容易に切り替えることが可能となる。

さらに、載置台８に重量検出機構１０を接続し、注出された飲料の量と、ギヤモータ４４の回転時間から算出された飲料の注出量との差異に応じて、注出量の補正を行なうようにしたので、さらに正確に、定量の飲料を自動で注出することが可能となる。

実施の形態１において、飲料はディスペンサ本体の内部に設けられた飲料タンク内に貯められたが、飲料ディスペンサが、その内部に飲料タンクを備えることに限定するものではない。例えば、飲料タンクをディスペンサ本体の外部に設け、その内部に貯められた飲料を、ディスペンサ本体内に設けた熱交換パイプ等に通過させることによって、飲料を瞬時に加熱または冷却する方式とすることも可能である。この場合、減圧弁等を用いて熱交換パイプ内を流通する飲料の圧力を一定にしておけば、注出量の補正を行なう必要なく、定量の飲料注出が可能となる。

また、実施の形態１において、予め設定された時間ギヤモータを回転させることによって、レバーカムの回転角度が決定されたが、これに限定するものではなく、例えば、ギヤモータをパルスモータ等とし、ギヤモータ自身の回転角度を検出することによってレバーカムの回転角度を決定することも可能である。

この発明の実施の形態１に係る飲料ディスペンサを示す断面右側面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサの構成を説明するための部分拡大断面右側面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサの構成を説明するための部分拡大断面右側面図である。 実施の形態１に係る注出コック及び注出ユニットを示す斜視図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサの構成を説明するための部分拡大断面右側面図である。 実施の形態１に係る飲料ディスペンサの構成を説明するための部分拡大断面左側面図である。

符号の説明

１ 飲料ディスペンサ、３ 飲料タンク、２１ 注出コック、２３ｂ 注出口、２７ レバー、４１ 注出ユニット、４３ レバーカム、４４ ギヤモータ。

Claims (2)

1. 内部に飲料を貯める飲料タンクと、
   前記飲料タンク内の前記飲料が注出される注出口、及び回動して前記注出口を開閉するレバーを有する注出コックと、
   前記飲料が注出される容器が配置される載置台と
   を備え、
   前記レバーを回動させることにより、前記注出口を開閉して前記飲料の注出及び注出の停止を行なう飲料ディスペンサにおいて、
   回転軸を中心に回転し、前記レバーに係合可能なレバーカムと、
   前記回転軸を介して前記レバーカムを駆動して回転させるギヤモータと
   を有する注出ユニットと、
   前記載置台に配置された容器の存在を検出する複数のカップセンサと、
   前記載置台に配置された容器の重量を検出する重量検出部と、
   前記ギヤモータの動作を制御する共に、前記カップセンサ及び前記重量検出部の検出結果を受け取る制御部と
   をさらに備え、
   前記注出コックは、
   前記レバーと連結され、前記レバーを回動することによって前記注出口を開閉する弁体と、
   前記注出口を閉鎖するように前記弁体を付勢するバネとを有し、
   前記レバーカムの外周面は、周状面によって形成される注出領域と、前記周状面よりも前記回転軸側に寄った面によって形成される非注出領域とを有し、
   前記ギヤモータが前記レバーカムを回転させることにより、
   前記レバーカムの前記注出領域が前記レバーに対向すると、前記レバーカムが前記レバーを押圧して回動させ、前記弁体が前記注出口を開放して前記飲料の注出が行なわれ、
   前記レバーカムの前記非注出領域が前記レバーに対向すると、前記レバーカムによる前記レバーへの押圧が開放され、前記バネが前記レバーと共に前記弁体を移動させ前記注水口を自動的に閉鎖し、
   前記制御部は、前記複数のカップセンサから受け取る検出結果に基づき、前記載置台に配置された容器の大きさを判別し前記容器に応じた注出すべき前記飲料の量を決定して、前記ギヤモータの回転速度を制御し、
   前記制御部は、前記ギヤモータの回転時間から算出する注出した前記飲料の量と、前記重量検出部から受け取る検出結果に基づく注出した前記飲料の量とを比較して、前記ギヤモータの回転速度を制御することを特徴とする飲料ディスペンサ。
2. 前記注出ユニットは、前記注出コックに対して移動可能に設けられ、前記注出ユニットを移動させることにより、前記注出コックの前記レバーが、手動での操作が可能となるように露出する請求項１に記載の飲料ディスペンサ。

Images