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特許6174751果物１単位を調整するための装置で使用するための駆動アセンブリおよび切断アセンブリ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6174751
(24)【登録日】2017年7月14日
(45)【発行日】2017年8月2日
(54)【発明の名称】果物１単位を調整するための装置で使用するための駆動アセンブリおよび切断アセンブリ
(51)【国際特許分類】
A47J 25/00 20060101AFI20170724BHJP
A47J 17/14 20060101ALI20170724BHJP
A23N 4/14 20060101ALI20170724BHJP
A23N 4/18 20060101ALI20170724BHJP
A23N 7/00 20060101ALI20170724BHJP
B26D 3/26 20060101ALI20170724BHJP
【ＦＩ】
A47J25/00
A47J17/14
A23N4/14
A23N4/18
A23N7/00 D
B26D3/26 603D
B26D3/26 603A
B26D3/26 603B
B26D3/26 601B
B26D3/26 601E
【請求項の数】9
【全頁数】44
(21)【出願番号】特願2016-80710(P2016-80710)
(22)【出願日】2016年4月14日
(62)【分割の表示】特願2013-548575(P2013-548575)の分割
【原出願日】2012年1月6日
(65)【公開番号】特開2016-165484(P2016-165484A)
(43)【公開日】2016年9月15日
【審査請求日】2016年4月14日
(31)【優先権主張番号】61/430,787
(32)【優先日】2011年1月7日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】596048880
【氏名又は名称】キャリア・コマーシャル・リフリージレーション・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(72)【発明者】
【氏名】トゥチレロ，ロバート リチャード
(72)【発明者】
【氏名】カフーン，ジェフリー クイント
【審査官】
木戸 優華
(56)【参考文献】
【文献】
特開平０６−３１９５０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開平０２−０９０９８９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
特公昭４３−０２４４４６（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】
特公昭４８−０３５４７１（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】
米国特許第０５４１０９５５（ＵＳ，Ａ）
【文献】
米国特許第０２９７９０９３（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ４７Ｊ ２５／００
Ａ４７Ｊ １７／１４
Ａ２３Ｎ ４／１２
Ａ２３Ｎ ７／００
Ｂ２６Ｄ ３／２６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
果物１単位を調整するための装置で使用するための駆動アセンブリであって、
前記果物１単位を突き刺すように構成される保持針と、
前記保持針に結合され、第１の駆動歯車セットおよび第２の駆動歯車セットを含むブリッジ部材と、
第１の駆動モータに動作可能に結合される第１の駆動軸であって、前記第１の駆動軸が前記第１の駆動歯車セットを作動して、それにより前記ブリッジ部材および保持針を第１の軸に沿った移動方向に移動するように構成される第１の駆動軸と、
第２の駆動モータに動作可能に結合される第２の駆動軸であって、前記第２の駆動軸が前記第２の駆動歯車セットを作動して、それにより前記第１の軸の周囲に前記保持針を回転するように構成される第２の駆動軸とを備える駆動アセンブリ。
前記果物１単位を突き刺すように構成される保持針と、
前記保持針に結合され、第１の駆動歯車セットおよび第２の駆動歯車セットを含むブリッジ部材と、
第１の駆動モータに動作可能に結合される第１の駆動軸であって、前記第１の駆動軸が前記第１の駆動歯車セットを作動して、それにより前記ブリッジ部材および保持針を第１の軸に沿った移動方向に移動するように構成される第１の駆動軸と、
第２の駆動モータに動作可能に結合される第２の駆動軸であって、前記第２の駆動軸が前記第２の駆動歯車セットを作動して、それにより前記第１の軸の周囲に前記保持針を回転するように構成される第２の駆動軸とを備える駆動アセンブリ。
【請求項2】
前記保持針が、前記第１の駆動歯車セットおよび前記第２の駆動歯車セットを係合するように構成される複数の離間歯つきピニオンをさらに備え、離間歯つきピニオンが、前記保持針の独立または同時な回転および移動を可能にするように構成される、請求項１に記載の駆動アセンブリ。
【請求項3】
第１の駆動歯車セットが、前記ブリッジ部材が移動するとともに、前記保持針を前記ブリッジ部材に対して移動して、前記保持針が、前記ハウジング内において前記ブリッジ部材の２倍遠くまで移動するように構成される、請求項２に記載の駆動アセンブリ。
【請求項4】
固定ラック歯車をさらに備え、前記ブリッジ部材が移動して、前記ブリッジ部材に対する前記保持針の移動を作動するとともに、第１の駆動歯車セットが、前記ラック歯車により回転するように構成される、請求項３に記載の駆動アセンブリ。
【請求項5】
前記ブリッジ部材が、前記保持針上に突き刺すために前記果物１単位を解放するように構成される摩擦クラッチアクチュエータをさらに含む、請求項１に記載の駆動アセンブリ。
【請求項6】
前記駆動アセンブリの前記保持針が、
前記第１の軸から離れるように延びる少なくとも２つの突起を含む保持スパイクと、
前記果物１単位を突き刺す間、前記保持スパイクの前記突起と位置を合わせるように回転するように、また、
前記果物１単位が突き刺されて、前記保持針上に前記果物１単位を堅固に保持した後、前記保持スパイクの前記突起と位置をずらすように回転するように構成される少なくとも２つの突起を有する先端とをさらに備える、請求項１に記載の駆動アセンブリ。
前記第１の軸から離れるように延びる少なくとも２つの突起を含む保持スパイクと、
前記果物１単位を突き刺す間、前記保持スパイクの前記突起と位置を合わせるように回転するように、また、
前記果物１単位が突き刺されて、前記保持針上に前記果物１単位を堅固に保持した後、前記保持スパイクの前記突起と位置をずらすように回転するように構成される少なくとも２つの突起を有する先端とをさらに備える、請求項１に記載の駆動アセンブリ。
【請求項7】
前記保持針が、固定ロック収容部を係合して、前記第２の駆動歯車セットが、前記先端に対して前記保持スパイクを回転できるように構成される前記先端に結合されるロック基部をさらに備える、請求項６に記載の駆動アセンブリ。
【請求項8】
果物１単位を調整するための装置で使用するための切断アセンブリであって、
前記果物１単位の移動経路内に回転して、前記果物１単位に対して様々な切断および芯取り動作を実行するように構成される複数の刃を含む刃アセンブリと、
前記刃アセンブリを回転するように構成されるモータと、
前記果物１単位の移動経路の内外に旋回して、前記果物１単位に対して皮むき動作を実行するように構成される皮むき刃とを備え、
前記切断アセンブリが、前記果物１単位の芯を取り除く芯取り刃と、前記果物１単位を通って垂直に切断する垂直分割刃と、前記果物１単位を通って水平に切断する水平分割刃とをさらに備える、切断アセンブリ。
前記果物１単位の移動経路内に回転して、前記果物１単位に対して様々な切断および芯取り動作を実行するように構成される複数の刃を含む刃アセンブリと、
前記刃アセンブリを回転するように構成されるモータと、
前記果物１単位の移動経路の内外に旋回して、前記果物１単位に対して皮むき動作を実行するように構成される皮むき刃とを備え、
前記切断アセンブリが、前記果物１単位の芯を取り除く芯取り刃と、前記果物１単位を通って垂直に切断する垂直分割刃と、前記果物１単位を通って水平に切断する水平分割刃とをさらに備える、切断アセンブリ。
【請求項9】
前記垂直分割刃が、上部刃先および下部刃先を含んで、前記果物１単位が前記移動経路に沿ったいずれかの方向に垂直分割刃を越えて移動するとともに、垂直に分割されてもよいようにする、請求項８に記載の切断アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１１年１月７日に出願された米国特許出願第６１／４３０，７８７号に基づく優先権を主張し、これは参照として本明細書に組み込まれる。
【0002】
本発明は、食品を調整するための装置および方法に関し、より具体的には、果物をまるごと切断して、複数の容易に消費可能な切断片にするための装置および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
多くの人が、定期的な運動および果物や野菜を多く含む通常の食事の両方、またはいずれか一方により、健康的な生活スタイルを維持しようとする。残念なことに、私達の速いペースの行動様式では、しばしば、果物や野菜が比較的入手しにくい場合がある。このことは、食事をファストフードレストランで購入する場合、特に当てはまる。
【0004】
そのような施設は、健康志向の顧客に対応しようという意欲の高まりを示しつつあるものの、その意欲はしばしば、サラダ、または減塩製品の提供に限られているようにみえる。例えば、ハンバーガーのファストフードレストランの顧客は、一般に、伝統的なフライドポテトではなく、果物または野菜まるごとをサンドイッチと一緒に注文しようとはしないだろう。ファストフードレストランは、特定の食品アイテムを食べられる状態に調整して提供することにより大成功したため、果物および野菜まるごとを提供することは、異例である。しかしながら、これらのレストランは、リンゴやオレンジなどの果物または野菜まるごとに対して、同じ偉業をいまだ成し遂げていない。
【0005】
少数のファストフードレストランは、子供用の食事において、予めパッケージされた果物スライスのテイクアウト用袋を提供し始めている。しかしながら、これらの果物スライスは、一般に、顧客が消費する数日前に、敷地外の場所で切断されて袋に密封され、次いで、ファストフードレストランに出荷される。これには、これらの果物スライスを調整してパッケージ化するための敷地外の食品流通センターの使用と、敷地外における調整およびパッケージングを行うための複雑な機械とが必要である。その後、調整された果物スライスは、冷蔵トラックで出荷され、次いで、ファストフードレストランにおいて冷蔵庫で保管されて、販売、消費に至るまで常に保存し続けなければならない。これには、追加の貯蔵スペース、冷蔵、および出荷が必要であり、これらすべてが、顧客に消費可能な果物を提供するためのコストを増大させ、利便性を低下させる。
【0006】
さらに、この敷地外アプローチでは、果物スライスは、貯蔵中にその可食状態を維持するために、かなりの量の保存料とともにパッケージ化する必要がある。保存料の使用が必要となると、全体的なコストが増大する。また、保存料の量や状態によっては、最終的な果物スライスが、消費者には取り立てて健康的な選択肢にみえないこともある。
【0007】
別のアプローチでは、要求に応じて、果物および野菜の両方、またはいずれか一方をまるごと、販売時点でそれらを手で切断することにより供給するファストフードレストランを含むこともある。しかしながら、このアプローチは、より多くの時間がかかり、ファストフードレストランに関わる典型的なスピードとしては遅すぎるであろう。また、手で果物および野菜の両方、またはいずれか一方を切断する必要により、過度の時間に加えて、他のいくつかの潜在的な問題をもたらすであろう。まず、ファストフードレストランは、切断された品物を作るために適した鋭いナイフを提供し、常に使える状態に用意しておかねばならないだろう。鋭いナイフは、ファストフードレストランの従業員への潜在的な危険となる。
【0008】
また、ナイフを使う人は、清浄度を確保するために、切断する前に手を洗う必要がある。その場合でも、顧客に納入される果物片は、消費者に送達される前に、ファストフードレストランで作業者の手で直接扱われるであろう。一部の顧客は、果物片のそのような取扱いで食欲をなくすこともある。
【0009】
さらには、果実片は、ナイフを使用する人によって大きさや形に一貫性のないこともある。ファストフードレストランの顧客は、一貫性に慣れてきた。しかし、そうした一貫性を果物の切断片において達成することは困難であろう。そして、この考慮すべき事項は、果物の種類の数の増加に伴ってより深刻になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
ファストフードレストランにおいて、新鮮な果物の入手可能性を向上させる必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
ハウジングを備える装置は、取り外し可能にハウジングに結合するカップアセンブリ内に果物をまるごと受け入れ、保持する。次いで、装置は、保持針（ホルダとも呼ばれる）上に果物を突き刺し、特定のタイプの切断動作を決定し、決定された切断動作を行い、ハウジングから取り出し可能であるトレイに果物の切断片を送達する。果物の残りの部分は、廃棄物であり、廃棄用出口に向けられる。装置は、カウンター上で使用できる装置であってもよい。
【0012】
この装置は、比較的小さなフットプリントを有し、使い方は非常に簡単である。動作するために、装置は、従来の電気コンセント、給水ライン、および好ましくはごみ処理装置または厨芥入れなどの廃棄物収集器を必要とする。消費可能な果物スライスを調整するには、ユーザは単に、カップアセンブリをハウジングから取り外し、カップアセンブリ内に果物を配置した後、最終的には、果物の切断片を収容するトレイをハウジングから取り出す。
【0013】
本発明の１つの態様によれば、果物は、カップアセンブリ内への配置中に洗浄されて、操作の開始時に清浄度を確保する。カップアセンブリの形状および噴霧ノズルの向きにより、果物をきれいにするのに必要な流体の量が低減する。好ましくは、洗浄用の酸は、洗浄液の流れに含まれる。
【0014】
この装置は、異なるタイプの果物を調製するために使用されてもよい。装置は、検出により判定される果物の大きさに応じて、実行する切断動作の種類を決定する。本発明の１つの態様では、駆動アセンブリは、保持針の端部で果物を保持し、また、駆動アセンブリは、上下に往復運動して、１）保持された果物の寸法を検出し、２）決定された切断動作を行い、これは皮むきおよび切断動作、またはくさび割動作のいずれかである。駆動アセンブリはまた、好ましくは垂直であるハウジングの長手軸の周囲に回転可能であり、切断動作を容易にする。
【0015】
本発明の別の態様によれば、ハウジングは、駆動アセンブリの下方に位置する転向器を備える。転向器は、ハウジング内に形成される引き出し内に配置されるトレイに向けて、果物の切断片の向きを変える。廃棄されるべき果物の残りの部分について、転向器は回転して、廃棄物収集器が接続されてもよい廃棄用出口に向かってそのような廃棄物を向けるようにする。好ましくは、本装置は、引き出しの中に配置されたセンサを含み、その中におけるトレイの存在を感知し、それによって果物調製動作の開始を可能にする。これは、果物の切断片がトレイに送達されること、そして物理的に従業員が触れる必要がないことを保証する。
【0016】
果物の切断片を収容するトレイが引き出しから除去された後、また、果物の残りが廃棄物出口に向けられている際に、装置は、噴霧ノズルから、ハウジングの内面ならびに駆動アセンブリおよび切断アセンブリの表面に向けて流体を向ける。これにより、次回果物片を調製するために使用される前に、装置が清浄な状態にあることを保証する。
【0017】
この装置が自動的に（検出により）果物のタイプを判定することから、ユーザは、カップアセンブリ内に果物片を配置することと、引き出しの中にトレイを配置すること以外に、なにも決定する必要がない。装置は、別の外部スタートボタンを必要としないように、切断工程を作動させる前に自動的にトレイや果物の存在を検出する。したがって、ユーザは、いかなるタイプの果物についても、それに基づいていかなるタイプの事前選択も行う必要はない。しかしながら、スタートボタンは、別の実施形態では、装置に設けてもよい。
【0018】
この装置は、典型的なファストフードレストランの顧客のニーズに対応した方法で、ジャストインタイム動作で果物の切断片を供給する。さらに、この装置は、清潔、安全、迅速、かつ一貫した方法で、果物の切断片を供給する。ハウジングは、主としてシースルーのガラスである。これにより、ユーザは、必要に応じて、装置の動作を見ることができる。実際に、出願人は、装置が果物を検出した後、決定された切断動作を行う様子を見るのが面白いものとして、装置を検討している。出願人は、第１のタイプの果物（例えば、リンゴ、レモン、ライム、および洋梨）を約３０秒以内で正常にくさび割することに成功しており、この時間間隔をより短い期間にさらに短縮できるはずである。出願人はまた、第２のタイプの果物（例えば、オレンジおよびグレープフルーツ）から、約１００秒以内で正常に分割して切断片を得ている。
【0019】
ファストフードレストランでこの装置が使用できることにより、このような施設は、健康志向の顧客をより惹きつけることができるようになると考えられている。同時に、この装置は、コストや不便の付随的な増加なしに、この利点をもたらすことができる。より具体的には、この装置では、遠隔の食品流通センター、複雑な機械、冷蔵トラック、貯蔵用スペース、および保存料を使用する必要がなくなる。
【0020】
この装置はまた、果物以外の様々なタイプの食品に容易に適応可能であることが企図される。
【0021】
第１の実施形態によれば、果物をまるごと調整するための装置は、ハウジングと、ハウジング頂部のカップアセンブリと、ハウジング内部に位置する保持針と、ハウジング内に位置する果物センサと、動作可能なように果物センサに接続される制御器と、ハウジング内の保持針に隣接して位置する切断アセンブリと、ホルダの下に位置する転向器と、ハウジング内に形成される引き出しとを含む。ハウジングは、垂直に細長くてもよい。前方部分は、透明な材料から作られてもよく、また、カップアセンブリと、保持針と、果物センサと、切断アセンブリと、転向器とを含む。その後方セクションは、制御器、ならびに、電源供給および給水の接続部を含む。装置は、従来のＡＣ電源（例えば、交流１２０ボルト）に接続される。給水ラインは、ハウジングを水源に接続する。廃棄物収集器は、廃棄用出口に動作可能なように接続してもよい。
【0022】
カップアセンブリは、ユーザがカップアセンブリを取り外し、果物をカップアセンブリ内に入れた後、カップアセンブリをハウジング内に元に戻した後、ハウジング頂部近くの果物を保持する。カップアセンブリは、その中に果物が保持される間、洗浄剤を含む液体を果物に向けるためのノズルを含む。保持針は、カップアセンブリに対して上方に第１の軸に沿って移動し、軸に沿って果物を突き刺す。保持針は、果物を保持針上に確実に保持する先端部を含む。保持針は、果物を第１の軸に沿って、また果物の大きさを検出する果物センサを越えて動かす。制御器は、センサ、保持針、および切断アセンブリに動作可能に接続されるが、検出された大きさに基づき、切断動作を決定する。現時点では、切断動作は、皮むき／切断、またはくさび割のいずれかであり、より大きな寸法の果物（グレープフルーツ、オレンジ）は第１の切断動作、すなわち皮むき／切断を受け、より小さい寸法の果物（りんご、レモン、ライム、洋梨）は第２の切断動作、すなわちくさび割を受ける。
【0023】
切断アセンブリは、決定された切断動作を行う。切断動作が皮むき／切断の場合、切断アセンブリは、まず、果物が保持針上を上方へ移動するにつれて、果物の経路に選択的に配置された皮むき刃で、果物の一部分の皮をむく。次いで、保持針は、果物を下方に動かす、回転する、または割出して、保持された果物の別の部分を皮むき刃の経路内に配置し、その次に、上方に動かして、新たに配置された果物の一部分を皮むき刃で皮をむく。この工程は、果物のそれぞれの側面または面が除去されるまで続ける。次いで、保持針は、切断アセンブリ上の追加の刃を順番に越えて（各刃は果物の経路に選択的に配置される）、果物を移動して、果物の芯を取り除き、果物を垂直に割り、果物を水平に割る。果物が水平に割られると、果物の消費可能な切断片は、果物から取り外され、転向器によりトレイに送られる。芯およびその他の廃棄物は、転向器により廃棄物収集器に送られる。次いで、トレイは、引き出しを開けることにより取り外されてもよく、果物は、消費者により消費され得る状態にある。
【0024】
所望の切断動作がくさび割である場合、保持針は、果物の経路に選択的に配置された１つまたは２つ以上の垂直に向いたくさび割刃を越えて、果物を動かし、通過するたびに、果物から１つまたは２つ以上のくさび状の果物が取り除かれる。芯およびその他の廃棄物が転向器により廃棄物収集器に送られる一方で、消費可能なくさび状の果物は、転向器によりトレイに送られる。次いで、トレイは、引き出しを開けることにより取り外されてもよく、果物は、消費者により消費され得る状態にある。
【0025】
転向器は、漏斗状部材と、漏斗状部材の回転を作動させるためのモータと、転向器の位置を検出するための転向器センサとを含む。転向器センサは、制御器と通信し、果物片がトレイに送られる第１の位置と、液体および廃棄物が廃棄用出口に送られる第２の位置と間における転向器の回転を作動させるモータを操作する。トレイは、転向器に隣接する取り外し可能な引き出し上に形成されたトレイ収容部に受け入れられてもよい。転向器はまた、トレイセンサを含んでもよく、これは、装置内に引き出しが受け入れられた際に、装置内にトレイが配置されたことを検出する。トレイセンサは、装置がトレイのない状態で引き出し内に果物の切断片を分配しないことを確保する。したがって、装置のオペレータは、顧客へ送達する前または送達中に、果物の切断片に触れることはない。
【発明を実施するための形態】
【0027】
図１は、本発明による果物１個８を消費用に調製するための装置１０の実施形態を示す。装置１０は、装置１０の様々なサブアセンブリのそれぞれを収容する主ハウジング１２を含む。主ハウジング１２は、洗浄アセンブリの作動用電子機器および配管を受け入れるように構成される後方ハウジング部分１４と、カップ収容部１８および切断区域２０を含む前方ハウジング部分１６と、取り外し可能なトレイ２４を保持するように構成され、果物１個８の様々な部分を分配および処理するように構成される下部ハウジング部分２２とを備える。装置１０は、果物１個８をカップ収容部１８で受け入れ、果物１個８の寸法に基づいて所望の切断動作を決定し、果物１個８から複数の消費可能な果物片を切断し、送達および顧客による消費のために、消費可能な果物片を取り外し可能なトレイ２４内に分配するように構成される。こうして、装置１０により、ファストフードレストランおよび同様の施設のための果物の新鮮な自動作成が可能になる。
【0028】
装置１０の様々なサブアセンブリは、より明瞭に図２に示されている。果物１個８を正確に配置し洗浄するように構成される取り外し可能なカップアセンブリ２６は、カップ収容部１８内に挿入可能である。装置１０はまた、前方ハウジング部分１６内に位置し、切断動作の間、果物１個８を移動し保持するように構成される駆動アセンブリ２８を含む。切断アセンブリ３０は、切断区域２０内に配置され、果物１個８上で所望の切断動作を行うように動作可能である。転向器アセンブリ３２は、下部ハウジング部分２２に隣接する切断区域２０内に位置し、消費可能な切断片および廃棄物をそれぞれの出口へ送るように動作可能である。より具体的には、転向器アセンブリ３２は、代替的に、トレイ２４とごみ処理装置またはゴミ容器につながる廃棄用出口（図２に図示せず）と結合させてもよい。装置１０はまた、消費可能な果物片またはハウジング１２の切断区域２０内の構成要素に流体を噴霧するように構成される複数の噴霧ノズル３６，６８を含む洗浄アセンブリ３４を含む。装置１０はまた、複数のセンサから情報を受信し、駆動アセンブリ２８、切断アセンブリ３０、転向器アセンブリ３２、および洗浄アセンブリ３４を作動させる信号を送信するように構成される主制御器５０を後方ハウジング部分１４内に含む。
【0029】
取り外し可能なカップアセンブリ２６を図３Ａから図５Ｄに示す。カップアセンブリ２６は、外側ハウジング１０２と、外側ハウジング１０２内に堅固に取り付けられたカップ状の内側ハウジング１０４とを含む。カップアセンブリ２６はまた、外側ハウジング１０２と内側ハウジング１０４との間に概して配置され、内側ハウジング１０４に対して移動するように構成されるカップ１０６を含む。複数の第１の把持アーム１０８は、内側ハウジング１０４に枢着され、カップアセンブリ２６内に配置される果物１個８の一方の側面に係合するように構成される。複数の第２の把持アーム１１０もまた、内側ハウジング１０４に枢着され、カップアセンブリ２６内に配置される果物１個８の他方の側面に係合するように構成される。カップアセンブリ２６はまた、内側ハウジング１０４に組み込まれ、カップアセンブリ２６が主ハウジング１２のカップ収容部１８に配置された後、洗浄溶液および消毒溶液を送達するように構成されて果物１個８を洗浄する、流体送達システム１１２を含む。
【0030】
図４Ａに端的に示すように、外側ハウジング１０２は、上部ハウジング部材１１４と下部ハウジング部材１１６とを含む。当然のことながら、「上部」および「下部」の語ならびにその他の方向に関する語は、単に参照目的で使用され、通常、装置１０内に配置される場合の要素の向きに従う（カップアセンブリ２６は、図３Ａから図５Ｃにおいて上下逆に示されている）。上部ハウジング部材１１４は、頂部壁１１８と、頂部壁１１８から延びるＵ字型の側壁１２０と、頂部壁１１８から延びる曲線を付けて作られた前方側壁１２２とを含む。頂部壁１１８は、内側ハウジング１０４およびカップ１０６の心棒部分１５８を受け入れるように構成される中央陥凹部分１２４を含む。中央陥凹部分１２４は、複数の装着スタッド１２６により取り囲まれ、これらは、内側ハウジング１０４を介して延びて、それにより内側ハウジング１０４を外側ハウジング１０２に結合する留め具を受け入れるように構成される。各装着スタッド１２６は、以下に詳述するように、内側ハウジング１０４と連携するローラ１８４を受け入れるように構成されるローラ収容部１２８をさらに含む。
【0031】
上部ハウジング部材１１４のＵ字型の側壁１２０は、前方側壁１２２に対向する側面上の取水口開口部１３０と、取水口開口部１３０の直下に配置されるスナップ結合器収容部１３２とを含む。前方側壁１２２は、頂部壁１１８の中央陥凹部分１２４に向けて突出する一対の内側に向かうリブ１３４を含む。Ｕ字型の側壁１２０および前方側壁１２２はまた、下部ハウジング部材１１６を支持するように構成される複数の構造リブ１３６を内周面に沿って含んでもよく、一部の構造リブ１３６は、よく知られるように、留め具を受け入れるように構成されてもよい。カップアセンブリ２６が完全に組み立てられると、Ｕ字型の側壁１２０と前方側壁１２２とは共同で、内側ハウジング１０４およびカップ１０６を取り囲むように構成される閉じた周縁部を提供する。
【0032】
下部ハウジング部材１１６は、概して板状の外観を有し、Ｕ字型の側壁１２０および前方側壁１２２に係合するように構成される外側周辺縁部１３８を含む。下部ハウジング部材１１６はまた、完全に組み立てられた際に、内側ハウジング１０４およびカップアセンブリ２６のその他の構成要素へのアクセスを提供するように構成される中央開口部１４０を含む。外側周辺縁部１３８と中央開口部１４０との間には、下部ハウジング部材１１６は、上部ハウジング部材１１４内の対応するローラ収容部１２８に隣接するように構成され、また、以下に詳述するように、内側ハウジング１０４と連携するローラ１８４を受け入れるように構成される複数のローラ収容部１４２を含む。下部ハウジング部材１１６はまた、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、留め具を受け入れて、下部ハウジング部材１１６を上部ハウジング部材１１４に結合するために、外側周辺縁部１３８の周囲に隣接して間隔を置いて配置される複数の開口部１４４を含む。クラッチ開口部１４６もまた、以下に詳述する摩擦クラッチ１４８の下端部１４８ａを受け入れるために、下部ハウジング部材１１６内に形成される。
【0033】
下部ハウジング部材１１６は、上部ハウジング部材１１４のＵ字型の側壁１２０に沿って外側周辺縁部１３８から上方に突出するスナップ結合器１５０を含む。スナップ結合器１５０は、カップアセンブリ２６が完全に組み立てられた状態において、スナップ結合器収容部１３２内に嵌るように構成される。スナップ結合器１５０は、カップ収容部１８の後方で対応するラッチ（図示せず）に解放可能に係合して、装置１０の動作の間、カップアセンブリ２６を所定の位置に「ロック」するように構成される一対のばね仕掛けの突起１５２を含む。
【0034】
図４Ｂを参照すると、内側ハウジング１０４およびカップ１０６は、摩擦クラッチ１４８、第１の把持アーム１０８、および第２の把持アーム１１０とともに、さらに詳細に示されている。内側ハウジング１０４は、配水用ドーナツ型部１５４と、心棒部分１５８を含む第１のハウジング部分１５６と、第１のハウジング部分１５６上に重なるように構成される第２のハウジング部分１６０と、輪歯車１６２とを含む。図４Ｂに示すように、カップ１０６は、第１のハウジング部分１５６と配水用ドーナツ型部１５４との間に存在するように適合され、他方、第１の把持アーム１０８は、第１のハウジング部分１５６および第２のハウジング部分１６０により保持されるように構成される。
【0035】
第１のハウジング部分１５６は、心棒部分１５８と、心棒部分１５８から下方に延びる第１の部分的に球状の壁１６４と、心棒部分１５８の反対側の端部上で、第１の部分的に球状の壁１６４の周囲に配置されるフランジ１６６とから画定される。心棒部分１５８は、外側ハウジング１０２の中央陥凹部分１２４に係合して嵌り、それにより内側ハウジング１０４を外側ハウジング１０２に対して堅固に配置するように構成される上端部１５８ａを含む。心棒部分１５８はまた、以下に詳述するように、第１の部分的に球状の壁１６４に隣接して位置し、第１の把持アーム１０８に係合するように構成される４つの旋回軸収容部１５８ｂを含む。
【0036】
第１の部分的に球状の壁１６４は、壁１６４の周囲に間隔を置いて配置され、第１の把持アーム１０８の少なくとも一部分を受け入れるように適合される４つのスロット１６８を含む。スロット１６８の間には、第１の部分的に球状の壁１６４は、内表面１６４ａ内に溝網１７０が機械加工された状態、または別の方法で切られた状態で、内表面１６４ａを含む。溝網１７０は、フランジ１６６までずっと延びている。第１の部分的に球状の壁１６４はまた、配水用ドーナツ型部１５４に向けて上方に延びる複数のドーナツ型部結合器１６４ｃを有する外表面１６４ｂを含む。ドーナツ型部結合器１６４ｃは、配水用ドーナツ型部１５４および溝網１７０と連絡する。
【0037】
フランジ１６６は、内側ハウジング１０４を外側ハウジング１０２の装着スタッド１２６に結合する留め具を受け入れるように構成される複数の開口部１６６ａを含む。４つの旋回軸収容部１６６ｂはまた、フランジ１６６内に、第１の部分的に球状の壁１６４内の対応するスロットに１６８隣接して配置される。旋回軸収容部１６６ｂは、以下に詳述するように、第１の把持アーム１０８を係合するように構成される。フランジはまた、外周面１６６ｃを画定し、これは、前方側壁１２２の内側に向かうリブ１３４の間に配置されるように構成される第１の戻り止め１７２ａと、Ｕ字型の側壁１２０内のスナップ結合器収容部１３２に隣接して配置されるように構成される第２の戻り止め１７２ｂとを含む（スナップ結合器１５０は、単に説明の目的で図４Ｂに示されており、第２の戻り止め１７２ｂは組み込まれてない）。フランジ１６６は、外周面１６６ｃから下方に延び、第１のハウジング部分１５６に対して輪歯車１６２を正確に配置するように構成される複数の突出タブ１６６ｄをさらに含む。
【0038】
フランジ１６６はまた、第２の把持アーム１１０の枢動ピン１１０ａまたは遊び歯車１７４の枢動ピン１７４ａを受け入れるように構成される複数の装着開口部１６６ｅを含む。この点で、第２の把持アーム１１０は、フランジ１６６において内側ハウジング１０４に枢着される。第２の把持アーム１１０のそれぞれは、枢動ピン１１０ａが下部ハウジング部材１１６の中央開口部１４０に隣接する状態で、枢動部分１１０ｂを含み、さらに、枢動部分１１０ｂから、また下部ハウジング部材１１６の平面のほぼ下から、放射状に延びる把持部分１１０ｃを含む。枢動部分１１０ｂは、下部ハウジング部材１１６の平面のほぼ上に位置して、輪歯車１６２に係合される歯車１１０ｄを含む。各第２の把持アーム１１０の把持部分１１０ｃは、図４Ａおよび図４Ｂに示す位置から内側に中央開口部１４０に向けて回転して、カップアセンブリ２６内に配置される果物１個８を掴むように構成される。
【0039】
複数の第１の把持アーム１０８は、４つの把持アーム１０８を含み、図４Ｂにおいて部分的に分解されて、据え付けられた状態で示されている。第１の把持アーム１０８のそれぞれは、上端部の枢動部分１０８ｃにより接続される一対の並行な曲線を付けて作られた板状部材１０８ｂにより画定される第１のリム１０８ａを含む。枢動部分１０８ｃは、心棒部分１５８の旋回軸収容部１５８ｂの１つと係合するように構成される。第一のリム１０８ａはまた、板状部材１０８ｂの間に配置され、枢動部分１０８ｃから間隔を置いて配置されるカムピン１０８ｄを含む。第１の把持アーム１０８のそれぞれは、湾曲部材１０８ｆにより画定される第２のリム１０８ｅをさらに含み、これは、第一のリム１０８ａの板状部材１０８ｂおよび下端部の枢動部分１０８ｇの間に延びる。枢動部分１０８ｇは、フランジ１６６の旋回軸収容部１６６ｂの１つと係合するように構成される。湾曲部材１０８ｆは、対応する第一のリム１０８ａのカムピン１０８ｄ上に自由に乗っている（図５Ａから図５Ｃに端的に示されている）。したがって、第１の把持アーム１０８のカムピン１０８ｄを押圧すると、以下にさらに詳細に説明するように、第１のリム１０８ａおよび第２のリム１０８ｅのそれぞれの回転運動を作動させる。
【0040】
第２のハウジング部分１６０は、第２の部分的に球状の壁１７６およびフランジ１７８により画定される。第２の部分的に球状の壁１７６は、第１の部分的に球状の壁１６４内の４つのスロット１６８に位置を合わせて配置されるように構成される４つのスロット１８０を含む。４つのスロット１６８の間には、第２の部分的に球状の壁１７６は、中空ではなく、第１の部分的に球状の壁１６４の内表面１６４ａに密封状態で係合して、第１の部分的に球状の壁１６４と第２の部分的に球状の壁１７６との間で溝網１７０が密封されるように構成される。第２の部分的に球状の壁１７６はまた、心棒部分１５８に隣接する収容部キャップ（図示せず）を含んでもよく、各収容部キャップは、心棒部分１５８のそれぞれの旋回軸収容部１５８ｂ内における対応する第１のリム１０８ａの枢動部分１０８ｃを閉じるように構成される。
【0041】
第２のハウジング部分１６０のフランジ１７８は、４つの収容部キャップ１７８ａを含み、それぞれが、第１のハウジング部分１５６のフランジ１６６のそれぞれの旋回軸収容部１６６ｂ内における対応する第２のリム１０８ｅの枢動部分１０８ｇを閉じるように構成される。フランジ１７８はまた、第１のハウジング部分１５６のフランジ１６６内における装着開口部１６６ｅに位置合わせされる複数の装着開口部（図示せず）を含んでもよい。フランジ１７８は、フランジ１６６で第１のハウジング部分１５６内における溝網１７０に位置を合わせて配置される複数のノズルヘッド１８２をさらに含む。ノズルヘッド１８２は、カップアセンブリ２６を通る水流のための出口として動作する。
【0042】
配水用ドーナツ型部１５４は、第１のハウジング部分１５６の心棒部分１５８を取り囲むように構成されるリング部分１５４ａを含む。Ｌ字型の入口部分１５４ｂは、リング部分１５４ａの一方の側面から延びる。入口部分１５４ｂは、外側ハウジング１０２のＵ字型の側壁１２０内における取水口開口部１３０に向けて突出するように構成される。入口部分１５４ｂは、当技術分野で良く知られるように、一対の留め具１５４ｃで外側ハウジング１０２の頂部壁１１８に結合されてもよい。リング部分１５４ａは、第１の部分的に球状の壁１６４から上方に延びる複数のドーナツ型部結合器１６４ｃを密封状態で係合するように構成される複数の出口結合器１５４ｄをさらに含む。図５Ａから図５Ｃに端的に示すように、カップアセンブリ２６が完全に組み立てられると、リング部分１５４ａは、外側ハウジング１０２の中央陥凹部分１２４に嵌るように構成される。したがって、配水用ドーナツ型部１５４と、第１のハウジング部分１５６と、第２のハウジング部分１６０とは共同で、流体送達システム１１２を画定する。流体送達システム１１２は、入口部分１５４ｂから、リング部分１５４ａとドーナツ型部結合器１６４ｃと溝網１７０とを通って、複数のノズルヘッド１８２への流路を画定する。
【0043】
輪歯車１６２は、第２のハウジング部分１６０のフランジ１７８の下に直接隣接して位置づけられる。輪歯車１６２は、全周囲に複数の内側歯車歯１６２ａと、周囲の一部に沿って位置する複数の外側歯車歯１６２ｂとを含む。カップアセンブリ２６は、輪歯車１６２の周囲に対で配置されるローラ１８４をさらに含む。上述のように、ローラ１８４の各対は、外側ハウジング１０２の対応するローラ収容部１２８、１４２内において自由に回転するために配置される。ローラ１８４は、輪歯車１６２を係合して、輪歯車１６２を自由に回転させつつ、輪歯車１６２の配置を維持するように構成される旋回軸１８６を含む。輪歯車１６２はまた、第１のハウジング部分１５６のフランジ１６６上における突出タブ１６６ｄを受け入れるように構成される頂面に沿って溝１６２ｃを含む（図５Ａから図５Ｃに端的に示されている）。輪歯車１６２の外側歯車歯１６２に対向する側面上に、付勢要素１８８が輪歯車１６２に結合されている。付勢要素１８８もまた、外側ハウジング１０２に結合され、ばねアセンブリ、油圧シリンダ、またはその他の公知の付勢部材を含んでもよい。付勢要素１８８は、輪歯車１６２を付勢して、第１の方向、または図４Ｂにおいて「下側」（すなわち、第２の把持アーム１１０が位置する側）からみて時計回りに回転するように構成される。
【0044】
摩擦クラッチ１４８は、図４Ｂでは解放位置で示されているが、輪歯車１６２の外側歯車歯１６２ｂを係合するように構成される。摩擦クラッチ１４８は、下端部１４８ａと、歯車１４８ｂと、上端部１４８ｃとを含み、外側ハウジング１０２の対応する構造（図示せず）に取り付けられるように構成される。クラッチ技術においてよく知られるように、摩擦クラッチ１４８は、歯車１４８ｂが１つの方向へは自由に回転するが、反対方向へは回転できないように取り付けられている。摩擦クラッチ１４８はまた、その回転軸に沿って横方向に運動するように取り付けられて、歯車１４８ｂが、輪歯車１６２の外側歯車歯１６２と噛み合う係合位置と、図４Ｂに示す解放位置との間で移動できるようにする。この点で、摩擦クラッチ１４８が係合位置にある場合、歯車１４８ｂは、輪歯車１６２が、第２の方向、または図４Ｂにおいて「下側」からみて反時計回りにのみ自由に回転できるようにする。
【0045】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２の把持アーム１１０の歯車１１０ｄおよび遊び歯車１７４は、輪歯車１６２の内側歯車歯１６２ａに係合される。摩擦クラッチ１４８は、通常、歯車１４８ｂが輪歯車１６２の外側歯車歯１６２ｂを係合する係合位置にある。したがって、第２の把持アーム１１０が互いに向けて内側に旋回することにより、歯車１１０ｄとの係合によって、輪歯車１６２は第２の方向（反時計回り）に回転することになる。付勢要素１８８がこの第２の方向（反時計回り）への回転に逆らって動作するが、摩擦クラッチ１４８の歯車１４８ｂは、輪歯車１６２をロックして、第１の方向（時計回り）に回転しないようにする。したがって、摩擦クラッチ１４８は、第２の把持アーム１１０が内側に回転して、果物１個８を掴む際に、輪歯車１６２を所定の位置にロックする。
【0046】
果物１個８を第２の把持アーム１１０から解放する準備ができた際、摩擦クラッチ１４８の下端部１４８ａは、圧縮されて、摩擦クラッチ１４８を解放位置に移動してもよく、これは次いで、付勢要素１８８が輪歯車１６２を第１の方向（時計回り）に回転させることができるようにし、それにより第２の把持アーム１１０もまた回転させて図４Ａおよび図４Ｂに示す位置に戻す。摩擦クラッチ１４８の下端部１４８ａは、外側ハウジング１０２内におけるクラッチ開口部１４６を通って突出して、カップアセンブリ２６が装置１０から取り外される際には、摩擦クラッチ１４８が解放位置に手動で、あるいは、装置１０の動作中には、駆動アセンブリ２８上の押圧部材（図３Ｂに図示せず）により、移動されてもよいようにすることが図３Ｂから理解されよう。
【0047】
カップ１０６は、配水用ドーナツ型部１５４と第１のハウジング部分１５６との間で、内側ハウジング１０４の心棒部分１５８の周囲に配置されるように構成される。カップ１０６は、漏斗形をしており、上部表面１０６ａと下部表面１０６ｂとを含む。上部表面１０６ａは、カップ１０６と外側ハウジング１０２の中央陥凹部分１２４との間に配置されるコイルばね１９０を係合するように構成される。コイルばね１９０は、カップ１０６を内側ハウジング１０４に向けて下方に（図４Ｂの向きにおいては上方に）付勢する。カップ１０６の下部表面１０６ｂは、内側ハウジング１０４に向けて突出する４つのカム指状部１９２を含む。カム指状部１９２は、内側ハウジング１０４内においてスロット１６８、１８０を通って突出し、第１の把持アーム１０８のカムピン１０８ｄと係合するように構成される。この点で、コイルばね１９０は、カムピン１０８ｄを付勢して、カム指状部１９２に沿って摺動させ、それにより第１の把持アーム１０８の第１のリム１０８ａおよび第２のリム１０８ｅを回転する。この動作は、図５Ａから図５Ｃにより明瞭に示されている。
【0048】
図５Ａは、果物１個８（点線で示す）の挿入および把持に先立つ、第１の位置におけるカップアセンブリ２６を示す。この第１の位置では、第２の把持アーム１１０は、果物１個８から離れるように回転されて、果物１個８が第２の把持アーム１１０を越えて移動して、第１の把持アーム１０８に係合できるようにする。カップ１０６は、コイルばね１９０により付勢されて、内側ハウジング１０４の第１のハウジング部分１５６と完全に係合して、カム指状部１９２が第１の把持アーム１０８のカムピン１０８ｄを上に押し上げるようにする。カムピン１０８ｄは、第１のリム１０８ａおよび第２のリム１０８ｅの自由端部を内側ハウジング１０４から離れるように内側に押す。次いで、果物１個８は、カップアセンブリ２６内に矢印１９４ａの方向へ押し込まれてもよい。果物１個８は、第１の把持アーム１０８の第１のリム１０８ａと係合して、矢印１９４ｂで示すように外側に押す。このことにより今度は、カムピン１０８ｄが、第２のリム１０８ｅを矢印１９４ｃで示すように外側に移動させ、カップ１０６を、矢印１９４ｄで示すように、コイルばね１９０の付勢に対抗して内側ハウジング１０４から離れる方向に押す。
【0049】
果物１個８がリンゴのように比較的小さい場合、第１の把持アーム１０８は、図５Ｂに示す第２の位置に押し込まれる。この第２の位置では、カップ１０６はコイルばね１９０を部分的に圧縮する。第１の把持アーム１０８の第１のリム１０８ａは、果物１個８を一方の側面に沿って動的に支持する。次いで、第２の把持アーム１１０は、矢印１９４ｅで示すように内側に回転されて、果物１個８の他方の側面を把持してもよい。上述したように、摩擦クラッチ１４８の輪歯車１６２との相互作用は、摩擦クラッチ１４８が解放位置に押されるまで第２の把持アーム１１０が解放するのを防ぐ。こうして、果物１個８は、以下に詳述するような、洗浄および突き刺しを含むさらなる動作のために、カップアセンブリ２６内に確実に固定される。
【0050】
あるいは、果物１個８がグレープフルーツのように比較的大きい場合、第１の把持アーム１０８は、さらに図５Ｃに示す第３の位置に押し込まれる。この第３の位置では、カップ１０６はコイルばね１９０をほとんどまたは完全に圧縮する。さらに、第１の把持アーム１０８の第２のリム１０８ｅは、果物１個８を一方の側面に沿って動的に支持する。第１のリム１０８ａ、第２のリム１０８ｅ、およびカップ１０６の追加的な動作を矢印１９４ｆで示す。先の動作と同様に、第２の把持アーム１１０は、矢印１９４ｇで示すように内側に回転されて、果物１個８の他方の側面を把持してもよい。こうして、果物１個８は、さらなる動作のために、カップアセンブリ２６内に確実に固定される。
【0051】
ひとたび果物１個８がカップアセンブリ２６内に確実に固定されると、カップアセンブリ２６は、図５Ｄに示すようにカップ収容部１８内に挿入されてもよい。この位置では、果物１個８の底部は、駆動アセンブリ２８による突き刺しのために、第２の把持アーム１１０の間で露出される。この突き刺し動作に先立って、果物１個８は、水と約１５０ｐｐｍの過酢酸（別名ペルオキシ酢酸、ＰＡＡ）との混合物を噴霧される。過酢酸は、果物１個８の表面上にある全表面微生物の９９．９％を死滅させる。水／ＰＡＡ混合物は、流体送達システム１１２により果物１個８に送達される。配水用ドーナツ型部１５４の入口部分１５４ｂは、後方ハウジング部分１４から前方に延びる第１の供給ポート３８ａと、取水口開口部１３０を介して結合される。水／ＰＡＡ混合物は、矢印１９６ａで示すように、第１の供給のポート３８ａから、果物１個８を取り囲む、内側ハウジング１０４内のノズルヘッド１８２へと、流体送達システム１１２の流路を辿る。一部の実施形態では、第２の部分的に球状の壁１７６は、溝網１７０のノズルヘッド１８２に対向する反対側の端部に流れ開口部を含み、これにより、図５Ｄに示すように、果物１個８の頂部上への水／ＰＡＡ混合物のさらなる噴霧を可能にする。
【0052】
さらに、Ｕ字型の噴霧管４０は、図２および図５Ｄに示すように、カップ収容部１８の底部に沿って配置されてもよい。Ｕ字型の噴霧管４０は、後方ハウジング部分１４からカップ収容部１８内へと前方に延びる第２の供給ポート３８ｂに結合される。Ｕ字型の噴霧管４０の自由端部は、装置１０の切断区域２０内へと下方に向けられた噴霧ノズル３６に連絡する。しかしながら、Ｕ字型の噴霧管４０は、カップアセンブリ２６および果物１個８に面する上部に沿って複数の流れ開口部４０ａを含む。このように、水／ＰＡＡ混合物は、カップアセンブリ２６内における流体送達システム１１２の噴霧動作と同時に、矢印１９６ｂで示すように、Ｕ字型の噴霧管４０を介して果物１個８の底部に送達され得る。こうして、果物１個８は、駆動アセンブリ２８による突き刺し、および切断アセンブリ３０による切断の準備がなされる。
【0053】
図５Ｄにも示すように、主ハウジング１２は、後方ハウジング部分１４からカップ収容部１８内へ前方に延びる結合部材４２またはロッドを含む。結合部材４２は、カップアセンブリ２６がカップ収容部１８内に完全に挿入された際に、スナップ結合器１５０のばね仕掛けの突起１５２を係合するように構成される。結合器技術において容易に理解されるように、ばね仕掛け突起１５２は、カップアセンブリ２６が主ハウジング１２から取り外される際に、ユーザにより容易に排除されることもある結合力を、結合部材４２に加える。しかしながら、カップアセンブリ２６は、カップアセンブリ２６内に配置された果物１個８の調整の間、この結合により主ハウジング１２内に確実に保持される。
【0054】
図６Ａおよび図６Ｂは、装置１０の斜視図を、切断区域２０内のサブアセンブリの相互作用をより詳細に示すために、カップアセンブリ２６とカップ収容部１８とを取り外した状態で示す。より具体的には、図６Ａは、駆動アセンブリ２８が、主ハウジング１２に結合されるヨーク２０２と、ヨーク２０２から上方に延びる３つの駆動軸２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃと、第１および第２の駆動軸２０４ａ、２０４ｂ上を移動可能なブリッジ部材２０６と、ブリッジ部材２０６に対して移動可能な保持針２０８と、第１および第２の駆動軸２０４ａ、２０４ｂに動作可能に結合される第１のモータ２１０と第３の駆動軸２０４ｃに動作可能に結合される第２のモータ２１２とを含む駆動システムとを含むことを示す。第１および第２のモータ２１０、２１２（図１２に端的に示す）は、切断アセンブリ３０に対して、ブリッジ部材２０６および保持針２０８を駆動するように構成される。切断アセンブリ３０は、ブリッジ部材２０６の前方に配置される皮むき刃３０２と、ブリッジ部材２０６の後方に配置される回転可能な刃アセンブリ３０４とを含む。刃アセンブリ３０４は、芯取り刃３０６と、垂直切断刃３０８と、水平切断刃３１０と、一対のくさび割刃３１２と、芯外し部材３１４とを含み、それぞれが、保持針２０８上に突き刺される果物１個８上において切断動作を行うように構成される。駆動アセンブリ２８および切断アセンブリ３０のこれらの構成要素の具体的な動作および相互作用は、以下に詳述される。
【0055】
図６Ａおよび図６Ｂは、漏斗状転向器４０２を含む転向器アセンブリ３２を示す。漏斗状転向器４０２は、切断区域２０から廃棄物を廃棄用出口４４に送り、消費可能な果物の切断片をトレイ２４に送るように構成される。主ハウジング１２は、切断区域２０内に延び、転向器４０２の頂部周縁を取り囲む構造部材４６をさらに含む。駆動アセンブリ２８のヨーク２０２および駆動軸２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃは、構造部材４６上に装着されて、これらの構成要素を主ハウジング１２内に正確に配置してもよい。図６Ａに端的に示すように、構造部材４６はまた、部分的に漏斗状であって、廃棄物および消費可能な果物の切断片が適切な目的地へ送るために転向器３２に入るのを促進する。転向器アセンブリ３２およびその動作のさらなる詳細は、以下に提供される。
【0056】
駆動アセンブリ２８を図７Ａから図７Ｈにさらに示す。図７Ａおよび７Ｂでは、明確にするために、ヨーク２０２ならびに第１および第２のモータ２１０、２１２は取り外されている。第１の駆動軸２０４ａは、第１の駆動歯車２１６に係合される上端部２１４ａと、構造部材４６またはヨーク２０２に回転可能に係合され、支持される下端部２１４ｂと、上端部２１４ａと下端部２１４ｂとの間の第１の駆動軸２０４ａの実質的な部分に沿って配置されるらせんオーガー２１４ｃとを含む。同様に、第２の駆動軸２０４ｂは、第２の駆動歯車２２０に係合される上端部２１８ａと、構造部材４６またはヨーク２０２に回転可能に係合され、支持される下端部２１８ｂと、上端部２１８ａと下端部２１８ｂとの間の第２の駆動軸２０４ｂの実質的な部分に沿って配置されるらせんオーガー２１８ｃとを含む。第１のモータ２１０は、図６Ａおよび図６Ｂに端的に示すような複数の駆動ベルト２２２により、第１および第２の駆動歯車２１６、２２０のそれぞれに操作可能に結合される。駆動ベルト２２２は、第１および第２の駆動歯車２１６、２２０が、第１および第２の駆動軸２０４ａ、２０４ｂを同時にかつ同じ回転速度で回転することを確保する。第１および第２の駆動軸２０４ａ、２０４ｂは、ブリッジ部材２０６および保持針２０８の並進運動を作動させるように構成される。
【0057】
駆動アセンブリ２８は、第１の駆動軸２０４ａに隣接して配置されるラック歯車２２４をさらに含む。ラック歯車２２４は、主ハウジング１２に結合される上端部２２４ａと、構造部材４６またはヨーク２０２に結合される下端部２２４ｂと、保持針２０８に面し、上端部２２４ａと下端部２２４ｂとの間に延びる歯付き側面２２４ｃとを含む。ラック歯車２２４および第１の駆動軸２０４ａは、図７Ａに示すように、スペーサ部材２２６により係合される。スペーサ部材２２６は、第１の駆動軸２０４ａの周囲に配置される円筒部分２２６ａと、円筒部分２２６ａから外側に延び、ラック歯車２２４を部分的に取り囲むＨ型アーム２２６ｂと、円筒部分２２６ａから外側に延びる摩擦クラッチ２２６ｃとを含む。スペーサ部材２２６は、第１の駆動軸２０４ａおよびラック歯車２２４に沿って自由に摺動できるが、圧縮ばね２２８により、第１の駆動軸２０４ａの中間プラットフォーム２１４ｄから離れるように付勢されている。したがって、スペーサ部材２２６のデフォルト位置が図７Ａに示されている。摩擦クラッチアクチュエータ２２６ｃの動作は、図８Ａから図８Ｆを参照して、さらに詳細に以下に説明される。
【0058】
第３の駆動軸２０４ｃは、第３の駆動歯車２３２に係合される上端部２３０ａと、構造部材４６またはヨーク２０２に回転可能に係合され、支持される下端部２３０ｂと、上端部２３０ａと下端部２３０ｂとの間に配置される中間部分２３０ｃとを含む。第２のモータ２１２は、図６Ａおよび図６Ｂに端的に示すようなベルト２３４により、第３の駆動歯車２３２に操作可能に結合される。第３の駆動軸２０４ｃは、以下に詳述するように、保持針２０８の回転を作動するように構成される。
【0059】
図７Ｂに端的に示すように、ブリッジ部材２０６は、ブリッジ部材２０６の対向する端部上に、第１の駆動環２３６ａと、第２の駆動環２３６ｂとを含む。第１の駆動環２３６ａは、第１の駆動軸２０４ａのらせんオーガー２１４ｃを係合し、他方、第２の駆動環２３６ｂは、第２の駆動軸２０４ｂのらせんオーガー２１８ｃを係合する。第１および第２の駆動環２３６ａ、２３６ｂは、ねじ山を内側につけて、ブリッジ部材２０６が、それぞれのらせんオーガー２１４ｃ、２１８ｃの回転に応じて、第１および第２の駆動軸２０４ａ、２０４ｂを上下に移動するように作動されるようにしてもよい。こうして、第１のモータ２１０は、動作されて、ブリッジ部材２０６を装置１０の主ハウジング１２内で上下に移動することができる。
【0060】
ブリッジ部材２０６は、保持針２０８を受け入れるように構成される中央開口部２３８をさらに含む。中央開口部２３８と第１の駆動環２３６ａとの間には、ラックスロット２４０があり、ラック歯車２２４を摺動可能に受け入れるように構成される。第１の保持針駆動歯車２４２は、ラックスロット２４０内のラック歯車２２４と中央開口部２３８との間にわたるように、ブリッジ部材２０６に結合される。遊び歯車２４４もまた、中央開口部２３８の反対側でブリッジ部材２０６に結合される。第１の保持針駆動歯車２４２および遊び歯車２４４の歯は、保持針２０８上の歯つきピニオン２６６の間の空間に係合するように、概して水平に伸びる。第１の保持針駆動歯車２４２および遊び歯車２４４は、当技術分野で良く知られ、また図７Ｂに示すように、標準的な歯車軸２４６ａおよび止め輪２４６ｂでブリッジ部材２０６に結合される。
【0061】
中央開口部２３８と第２の駆動環２３６ｂとの間には、貫通孔２４８が提供され、第３の駆動軸２０４ｃを受け入れるように構成される。第２の保持針駆動歯車２５０は、貫通孔２４８に隣接してブリッジ部材２０６に結合され、第３の駆動軸２０４ｃを受け入れる。第２の保持針駆動歯車２５０は、第３の駆動軸２０４ｃとともに回転するように構成される。第２の保持針駆動歯車２５０は、複数の介在歯車２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃにより第３の保持針駆動歯車２５２と係合され、これらはそれぞれ、ブリッジ部材２０６の下側に取り付けられる。第３の保持針駆動歯車２５２は、垂直に延びる外歯２５２ａおよび内歯２５２ｂを含む。外歯２５２ａは、介在歯車２５４ｃの１つと噛み合い、他方、内歯２５２ｂは、保持針２０８上の歯つきピニオン２６６の歯を取り囲み、これと噛み合う。したがって、第２のモータ２１２は、保持針２０８を作動させて、第３の駆動軸２０４ｃ、第２の保持針駆動歯車２５０、および第３の保持針駆動歯車２５２を介して回転するようにする。ブリッジ部材２０６は、図８Ａから図８Ｆを参照して以下にさらに詳細を説明する理由により、貫通孔２４８および第２の駆動環２３６ｂに隣接するブリッジ部材２０６から前方に突出する皮むきアクチュエータ２５６をさらに含む。
【0062】
図７Ｂに示すように、保持針２０８は、先端２６０を有する保持スパイク２５８と、保持スパイク２５８の下に延びる駆動部分２６２と、駆動部分２６２の底部に配置される先端回転機構２６４とを含む。保持スパイク２５８および先端２６０は、カップアセンブリ２６内における果物１個８を突き刺し、次いで、後続の動作および切断動作の間、果物１個８を確実に保持するように構成される。駆動部分２６２は、互いに垂直方向に離間して、駆動部分２６２が、その長さ方向に沿って、水平および垂直の両方に効果的に歯車歯を備えるようにする複数の歯つきピニオン２６６を含む。この点で、歯つきピニオン２６６の歯は、ブリッジ部材２０６の下側に隣接する第３の保持針駆動歯車２５２の内歯２５２ｂを係合し、また、歯つきピニオン２６６の垂直方向の空間は、第１の保持針駆動歯車２４２および遊び歯車２４４を係合する。
【0063】
動作中、第１のモータ２１０は、らせん駆動オーガー２１４ｃ、２１８ｃに沿ってブリッジ部材２０６を移動する第１および第２の駆動軸２０４ａ、２０４ｂを回転するように作動される。ブリッジ部材２０６が移動しているとき、歯つきピニオン２６６は、第１の保持針駆動歯車２４２および遊び歯車２４４の水平に延びる歯により支持される。さらに、ブリッジ部材２０６はまた、ブリッジ部材２０６が移動するときに第１の保持針駆動歯車２４２を回転させるラック歯車２２４に対して移動する。したがって、第１の保持針駆動歯車２４２もまた、ブリッジ部材２０６が移動するときに保持針２０８をブリッジ部材２０６に対して移動するように作動させる。したがって、保持針２０８は、ブリッジ部材２０６の約２倍の速さで移動する。この構成により、保持針２０８が、ブリッジ部材２０６が切断区域２０の外に移動することなしに、カップアセンブリ２６内までずっと移動可能であることから、装置１０の高さは、コンパクトになる。当然のことながら、歯つきピニオン２６６は、ブリッジ部材２０６が移動するときに、第３の保持針駆動歯車２５２を介して自由に摺動する。
【0064】
また動作中、第２のモータ２１２は、第２の保持針駆動歯車２５０および第３の保持針駆動歯車２５２を回転する第３の駆動軸２０４ｃを回転するように作動される。第３の保持針駆動歯車２５２が回転しているとき、歯つきピニオン２６６は、第３の保持針駆動歯車２５２の内歯２５２ｂを係合して、保持針２０８が回転する。当然のことながら、歯つきピニオン２６６は、第１の保持針駆動歯車２４２および保持針２０８を支持する遊び歯車２４４を介して自由に回転する。したがって、駆動アセンブリ２８により保持針２０８の並進および回転運動が可能となり、このことにより以下に詳述される切断ステップのそれぞれを可能となる。
【0065】
保持針２０８の回転可能な先端２６０および先端回転機構２６４は、図７Ｃから図７Ｈにさらに詳細に示される。図７Ｃから図７Ｅを詳しく参照すると、先端２６０は、二叉ヘッド２６０ａと、保持スパイク２５８および駆動部分２６２をすべて貫通する細長いロッド２６０ｂとを含む。保持スパイク２５８の頂部部分２５８ａもまた、ヘッド２６０ａの２つの突起と位置を合わせて、また位置をずらして回転するように構成される２つの突起を含む。保持スパイク２５８はまた、止めねじ２６８で駆動部分２６２の鍵状の上端部２６２ａに結合される下端部２５８ｂを含む。駆動部分２６２の下端部２６２ｂは、細長いロッド２６０ｂの周囲を約９０度取り囲む円弧を画定する。先端回転機構２６４は、細長いロッド２６０ｂに止めねじ２６８で結合されるロック基部２７０と、ロック基部２７０と駆動部分２６２との間に配置されるばね２６４ａと、ロック基部２７０と駆動部分２６２との間に配置される二重の座金２６４ｂとを含む。二重の座金２６４ｂは、駆動部分２６２の円弧状の下端部２６２ｂを受け入れるように構成される切り欠き部を含む。ロック基部２７０は、細長いロッド２６０ｂおよびばね２６４ａを部分的に取り囲む半円の上部部分２７０ａを含む。ロック基部２７０はまた、叉のある底部表面２７０ｂを含む。下部ハウジング部分２２は、ブリッジ部材２０６および保持針２０８が基準位置に移動される際に、ロック基部２７０の叉のある底部表面２７０ｂを受け入れるように構成されるロック収容部２７２を含む。
【0066】
動作中、先端２６０は、保持スパイク２５８の頂部部分２５８ａの突起と位置がずれている図７Ｆにおける第１の位置から、頂部部分２５８ａの突起と位置が合う図７Ｇにおける第２の位置までの間で約９０度回転されてもよい。先端２６０と保持スパイク２５８との接触面は、先端２６０を保持スパイク２５８に対して所定の位置に保持するように構成される係止歯２７６を含む。先端２６０を回転するたびに、ブリッジ部材２０６は、保持針２０８を基準位置に移動して、ロック基部２７０の叉のある底部部分２７０ｂが下部ハウジング部分２２上でロック収容部２７２を係合する。このことにより、先端２６０の回転が妨げられ、先端２６０をばね２６４ａに対して上方に押し付けられて、先端２６０と保持スパイク２５８との間の係止歯２７６が互いから解放される（図７Ｈを参照）。次いで、第２のモータ２１２は、矢印２７８で示すように、保持針２０８の駆動部分２６２を回転するように係合される。駆動部分２６２の円弧状の下端部２６２ｂは、ロック基部２７０の半円上部部分２７０ａの隣接する側面の一方から、ロック基部２７０の半円上部部分２７０ａの隣接する側面の他方へと回転する。保持スパイク２５８の頂部部分２５８ａの突起と完全に位置をずらした状態（図７Ｆ）から、頂部部分２５８ａと完全に位置合わせした状態（図７Ｇ）へと回転する先端２６０により端的に示されるように、この相対的な回転は約９０度である。次いで、ブリッジ部材２０６は、保持針２０８を上方に移動し、新しい位置で、先端２６０を保持スパイク２５８に対してロックする。
【0067】
先端２６０は、図７Ｇに示す位置に回転されて、保持針２０８を果物１個８を通って容易に挿入できるようにする。次いで、カップアセンブリ２６において、ひとたび先端２６０が果物１個８の反対側の側面から再度現れたならば、ブリッジ部材２０６は、保持針２０８を基準位置に戻して、先端２６０が回転されて、図７Ｆに示す位置に戻るようにしてもよい。結果として、先端２６０の突起は、果物１個８の頂部を掴み、果物１個８を保持針２０８上の両方の移動方向における所定の位置に固定する。したがって、切断アセンブリ３０は、果物１個８が上方に移動する間、および果物１個８が下方に移動するときの両方で、果物１個８を切断してもよい。この構成により、果物１個８の切断動作がより迅速に実行できる。
【0068】
図８Ａから図８Ｆに、切断アセンブリ３０の皮むき刃３０２の動作をさらに示す。皮むきアクチュエータ２５６は、果物１個８の移動経路に沿った動作位置から、果物１個８の移動経路から離れた非動作位置（「通過位置」とも呼ばれる）へと皮むき刃３０２を旋回するように適合される。駆動アセンブリ２８の様々な態様を図８Ａから図８Ｆにさらに示す。皮むき刃３０２は、図６Ｂに端的に示されるように角度をつけられ、第１の支持リンク機構３１６に結合される第１の端部３０２ａと、第２の支持リンク機構３１８に結合される第２の端部３０２ｂとを含む。第１の支持リンク機構３１６は、上部端部３２０ａと、ヨーク２０２に隣接する構造部材４６に枢着される下部端部３２０ｂとを有する第１のリンク３２０を含む。第１のリンク３２０の下部端部３２０ｂは、第１のカム表面３２０ｃを画定する突出部を含む。第１のリンク３２０の上部端部３２０ａは、第２のカム表面３２０ｄを画定する傾斜部分を含む。第１の支持リンク機構３１６はまた、第１のリンク３２０の上部端部３２０ａに枢着される前方端部３２２ａと、後方端部３２２ｂとを有する第２のリンク３２２を含む。第１の支持リンク機構３１６は、第２のリンク３２０の後方端部３２２ｂに枢着される上部端部３２４ａと、構造部材４６に枢着される下部端部３２４ｂとを有する第３のリンク３２４をさらに含む。皮むき刃３０２の各端部３０２ａ、３０２ｂは、第２のリンク３２２に特に堅固に結合されて、皮むき刃３０２が第２のリンク３２２の動きを辿るようにする。同様に、第２の支持リンク機構３１８もまた、同じ第１、第２、および第３のリンク３２０、３２２、３２４を含む。
【0069】
ブリッジ部材２０６上の皮むきアクチュエータ２５６は、下端部２５６ａおよび上端部２５６ｂをさらに含む。果物調整サイクルの最初など、ブリッジ部材２０６が図８Ａに示す基準位置に移動する際、皮むきアクチュエータ２５６の下端部２５６ａは、第１の支持リンク機構３１６の第１のリンク３２０上の第１のカム表面３２０ｃを係合する。こうして、第１のリンク３２０を、図８Ａにみられるように反時計回りに回転させる。第１、第２、および第３のリンク３２０、３２２、３２４の４節リンクのような関係により、第１の支持リンク機構３１６は、後方に向けて動作位置に傾く。当然のことながら、第２のリンク３２２は、このシフトの間、実質的に水平方向に留まるため、皮むき刃３０２は、移動経路から斜めではなく（図８Ａに示す平面において）、ブリッジ部材２０６の移動経路と実質的に交差する状態に留まる。さらに当然のことながら、第２の支持リンク機構３１８は、図８Ａ以降の図面における第１の支持リンク機構３１６の動きを常に辿る。皮むき刃３０２は、図８Ａから図８Ｃに示すように、第１の端部３０２ａにおいて、上方に突出してカップ収容部１８の底部境界に摺動係合する硬質なプラスチック先端３０２ｃを含んでもよい。
【0070】
図８Ａはまた、保持針２０８の先端２６０が保持スパイク２５８の頂部部分２５８ａにおける突起に位置合わせされている様子を示す。この基準位置から、第１のモータ２１０は、図８Ａおよび図８Ｂの矢印３２６のように、ブリッジ部材２０６を上方に移動するように動作される。ブリッジ部材２０６が図８Ｂに示す上方の中間位置に到達すると、皮むきアクチュエータ２５６の上端部２５６ｂは、第１の支持リンク機構３１６における第１のリンク３２０の上部端部３２０ａで第２のカム表面３２０ｄを係合する。この係合により、第１のリンク３２０を、矢印３２８で示す非動作位置へと外側または前方に旋回させる。ふたたび、第２のリンク３２２は、概して水平に留まり、皮むき刃３０２が保持針２０８および果物１個８の移動経路と概して交差するようにする。しかしながら、皮むき刃３０２は、非動作位置では、果物１個８の移動経路の外に配置される。
【0071】
次いで、第１のモータ２１０は、ブリッジ部材２０６および保持針２０８を図８Ｃに示す頂部位置まで上方に駆動し続ける。この頂部位置において、保持針２０８は、カップアセンブリ２６の内側に保持される果物１個８を突き刺す。同時に、ブリッジ部材２０６は、第１の駆動軸２０４ａ上のスペーサ部材２２６の円筒部分２２６ａに係合し、また、スペーサ部材２２６を圧縮ばね２２８の付勢に逆らうように上方に押す。摩擦クラッチアクチュエータ２２６ｃもまた上方に移動し、作動ロッド１９８を上方に押して、摩擦クラッチ１４８の下端部１４８ａを押し、それにより、上述のように、摩擦クラッチ１４８を解放し、カップアセンブリ２６に果物１個８を解放させる。当然のことながら、作動ロッド１９８は、図８Ｃにおいて矢印３３０で示すように、ブリッジ部材２０６が摩擦クラッチアクチュエータ２２６を上方に押す際に、摩擦クラッチ１４８の解放を可能にするような方法でカップ収容部１８に結合されてもよい。
【0072】
果物８を移動中に装置１０が、果物１個８は皮むきおよび切断動作を経るように構成される柑橘類であると判定する場合、次いで、第１のモータ２１０は、ブリッジ部材２０６および保持針２０８の下方への動作を作動させて、図８Ｄに示す基準位置に戻る。この基準位置において、先に図７Ｃから図７Ｈを参照して詳述したように、先端回転機構２６４は係合されて、先端２６０を保持スパイク２５８に対して回転する。また、皮むきアクチュエータ２５６の下端部２５６ａは、第１のリンク３２０の第１のカム表面３２０ｃに係合し、それにより、皮むき刃３０２を旋回して果物１個８の移動経路における動作位置に戻す。この時点で移動経路は、図８Ｄに示すように、皮むき刃３０２の下にある。
【0073】
果物１単位８の皮をむくために、次いで、図８Ｅに示すように、第１のモータ２１０は、ブリッジ部材２０６および保持針２０８の上方への動作を作動させ、これにより、果物１単位８に皮むき刃３０２を越えさせて、面８ａが果物１単位８から切断されるようにする。次いで、ブリッジ部材２０６は、先に図８Ｂで示した上方の中間位置に到達して、皮むき刃３０２を移動経路外に旋回して戻して、ブリッジ部材２０６および果物１単位８が再び下方に移動されてもよいようにする。第２のモータ２１２が果物１単位８の部分的な回転を作動させた後、皮むき刃３０２を移動経路内に旋回して、果物１単位８から面８ａを切断する工程は、果物１単位８からすべての面が取り除かれるまで繰り返す。この状態は図８Ｆに示され、ブリッジ部材２０６は、基準位置に隣接する下部位置に配置されて、皮むき刃３０２を非動作位置に保つが、以下に詳述するように、回転可能な刃アセンブリ３０４を全回転できる。
【0074】
図８Ａから図８Ｆにも示すように、装置１０は、構造部材４６またはヨーク２０２に位置する底部ブリッジセンサ４８を含んでもよい。ブリッジ部材２０６の後面上における対応する下向きの突出部２７４は、ブリッジ部材２０６が基準位置にあるときに限り、底部ブリッジセンサ４８を阻む。このフィードバックにより、装置１０の制御器５０は、保持針２０８およびブリッジ部材２０６の移動および動作の間におけるモータ出力のいかなる不整合も調整できる。
【0075】
切断アセンブリ３０は、図９Ａおよび図９Ｂに示すような回転可能な刃アセンブリ３０４をさらに含む。回転可能な刃アセンブリ３０４は、後方ハウジング部分１４内に配置される第３のモータ３３２と、第３のモータ３３２から切断区域２０内に延びるウォーム駆動歯車３３４とを含む。ウォーム駆動歯車３３４は、刃駆動軸３３８の下端部３３８ａ上に配置される刃駆動歯車３３６と噛み合う。ウォーム駆動歯車３３４および刃駆動歯車３３６はそれぞれ、図９Ａに示すように、切断区域２０内へ内側に突出する保護カバー３４０の下に配置される。保護カバー３４０は、果物片、廃棄物、または液体、またはこれらの組み合わせが、カバー内の構成要素上に落ちて、それらの性能に影響を及ぼすことを事実上妨げる。刃駆動軸３３８は、保護カバー３４０を貫通して上端部３３８ｂまで上方に延びる。保護カバー３４０と上端部３３８ｂとの間の刃駆動軸３３８上に装着されているのは、下部刃ホルダ３４２および上部刃ホルダ３４４である。下部刃ホルダ３４２および上部刃ホルダ３４４は、図９Ｂに示すように、鍵状に互いに係合し、刃駆動軸３３８の上端部３３８ｂに隣接する駆動軸受３３８ｃにより刃駆動軸３３８の所定の位置に保持される。第３のモータ３３２は、図１０Ａから図１０Ｅを参照して以下に詳述するように、任意の刃を果物１単位８の移動経路内に回転するように適合される。
【0076】
下部刃ホルダ３４２は、下部刃ホルダ３４２の周囲または周縁の周りで、垂直切断刃３０８、水平切断刃３１０、くさび割刃３１２、および芯外し部材３１４のそれぞれに結合されるように構成される。芯外し部材３１４は、下部刃ホルダ３４２と概して一体的に形成され、他方、その他の刃３０８、３１０、３１２は、公知の留め具３４６で下部刃ホルダ３４２に、それぞれ取り外し可能に結合される。こうして、垂直切断刃３０８、水平切断刃３１０、およびくさび割刃３１２のそれぞれは、任意の刃の切れ味が鈍くなった場合、取り外されて交換されてもよい。垂直切断刃３０８およびくさび割刃３１２のそれぞれは、上部刃先３４８ａおよび下部刃先３４８ｂを含んで、これらの刃３０８、３１２が、果物１単位８が刃アセンブリ３０４を越えて上方または下方に移動するとともに、果物１単位８を垂直に切断、または果物１単位８からくさび状の果物を切り出すようにする。回転可能な先端２６０と連動して、両刃の刃は、果物１単位８を調整するのに必要な時間を削減する。
【0077】
芯外し部材３１４は、概してＣ字型として、果物１単位８の芯が保持針２０８から取り外されるときに芯外し部材３１４が保持針２０８の周囲にぴったりと嵌るようにする。芯外し部材３１４はまた、図１０Ａから図１０Ｅに示すように、切断区域２０の後面に配置される刃アセンブリセンサ５２を阻むように構成される自由端部に突出部３１４ａを有する。突出部３１４ａが刃アセンブリセンサ５２の光ビームまたはその他の信号を阻むとき、制御器５０は、刃アセンブリ３０４が移動経路の外の「基準」または「通過」位置にあることを検知する。切断サイクルの終わりに、制御器５０は、洗浄アセンブリ３４を作動させて、切断区域２０およびカップアセンブリ２６を噴霧して、装置１０を洗浄する前に、刃アセンブリ３０４が基準位置にあり、また、カップアセンブリ２６が挿入されていることを確認する。
【0078】
上部刃ホルダ３４４は、上部刃ホルダ３４４に公知の留め具３４６で取り外し可能に結合される芯取り刃３０６を支持するように構成される。このように、芯取り刃３０６はまた、芯取り刃３０６の切れ味が鈍った場合に、取り外し可能かつ交換可能である。芯取り刃３０６は、くさび割刃３１２と芯外し部材３１４との間に事実上位置づけられて、移動経路内にその他のいかなる刃もない状態で、芯取り刃３０６が果物１単位８の移動経路内に回転されるようにしてもよい。当然のことながら、刃アセンブリ３０４は、制御器５０に動作可能に結合され、果物１単位８を切断するために使用される切削トルクが、刃の切れ味が鈍ったことおよび交換必要性を指示するしきい量を超えるかどうかを検出するように動作可能であるトルクセンサ（図示せず）を含んでもよい。
【0079】
切断アセンブリ３０の動作、より具体的には、皮むきおよび切断動作中の刃アセンブリ３０４の動作をさらに詳細に図１０Ａから図１０Ｅに示す。刃アセンブリ３０４の初期位置を図１０Ａに示し、これは、図８Ａに示すブリッジ部材２０６が基準位置にある状態に対応する。この初期位置では、芯外し部材３１４の突出部３１４ａは、洗浄センサ５２の光学経路を遮ることにより洗浄センサ５２を作動させる、または作動させた。その一方で、ブリッジ部材２０６は、皮むき刃３０２を果物１個の移動経路内の動作位置へ旋回するように作動させた。洗浄サイクルが完了した後、第３のモータ３３２は、図１０Ｂに示す、刃アセンブリ３０４の基準位置への回転を作動させる。刃アセンブリ３０４の基準位置は、刃３０６、３０８、３１０、３１２または芯外し部材３１４のどれも果物１単位８の移動経路に配置されていない、１つの位置により規定される。換言すると、果物１単位８は、切断されることなく刃アセンブリ３０４を通過され得る。図１０Ｂはまた、動作位置において皮むき刃３０２により果物１単位８から面８ａを最初に取り除く様子も示し、これは、図８Ｅを参照して先に説明した状態に対応する。当然のことながら、転向器４０２は、果物の切断された面８ａを、図１０Ｂにおいて視認できる廃棄用出口４４に送る。
【0080】
次いで、皮むき工程は、図１０Ｃに示すように、果物１単位８からすべての面８ａが取り外されるまで続く。次いで、第３のモータ３３２は、芯取り刃３０６を果物１単位８の移動経路内に回転する。第１のモータ２１０が果物１単位８の低速な上方への並進運動を作動させると、第２のモータ２１２は、果物１単位８を回転するように作動され、これにより、芯取り刃３０６が同時に、果物１単位８の芯８ｂの周囲をゆっくりと切断する。芯８ｂは、その下端部で果物１単位８に繋がったままであるが、ここで、果物１単位８の可食部分は、芯８ｂから自由に取り外しできる。１つの例では、芯取り刃３０６は、保持針２０８から約０．３７５インチだけずらされて、果物８から切断された芯８ｂの直径が約０．７５インチとなるようにする。
【0081】
次いで、垂直切断刃３０８は、移動経路内に回転されて、頂部片および果物１単位８の可食部分を垂直に切断してもよい。次いで、第３のモータ３３２は、第２のモータ２１２および保持針２０８により果物１単位８の回転を作動させて、回転する果物１単位８内に水平切断刃３１０の回転を作動させる。この水平切断および対応する刃アセンブリ３０４の配置は、図１０Ｄに示され、消費可能な果物の切断片８ｃまたは果物のキューブは、水平切断刃３１０が芯８ｂに向けて切断するにつれて、果物１単位８から段階的に取り外される。図１０Ｄには、転向器４０２が回転されて、消費可能な切断片８ｃをトレイ２４内に送られた様子がみられる。水平切断刃３１０は、保持針２０８の中心から約０．３インチで止まって、水平切断刃３１０が、芯８ｂの直径が約０．７５インチとなるまで果物８をずっと貫通して切断するように構成される。
【0082】
水平切断刃３１０により果物１単位８の可食部分のすべてが取り外された後、保持針２０８は、上方に移動し、第３のモータ３３２は、図１０Ｅに示すように、保持針２０８の周囲の所定の位置内に芯外し部材３１４の回転を作動させる。次いで、保持針２０８は、下方に駆動されて、芯外し部材３１４が保持針２０８から芯８ｂを強制的に取り除くようにしてもよい。先端２６０が回転されて、芯外しに先立ち、保持スパイク２５８に位置が合う元の向きに戻ったことが理解されよう。さらに当然のことながら、転向器４０２は、再び回転されて、芯８ｂおよびその他の廃棄物をトレイ２４の代わりに廃棄用出口４４に送る。次いで、刃アセンブリ３０４は、図１０Ａに示す位置に回転して戻されて、洗浄アセンブリ３４の別の洗浄または洗浄サイクルを作動してもよい。
【0083】
当然のことながら、くさび割刃３１２は、以下に詳述するように、くさび割動作の間、果物１単位８の移動経路内に回転される。しかしながら、くさび割動作における第３のモータ３３２および刃アセンブリ３０４の動作は、簡単に上述した多段階の皮むきおよび切断工程と実質的に同様である。
【0084】
その上、当然のことながら、刃アセンブリ３０４は、装置１０の基盤モデルにおいて、１つまたは２つ以上のくさび割刃３１２および芯外し部材３１４だけが提供されるのであってもよい。この点で、刃アセンブリ３０４に芯取り刃３０６、垂直切断刃３０８、および水平切断刃３１０を追加することにより、「皮むき／切断パック」が別に提供されて、それにより、以下に詳述するように、２つの異なる切断動作を可能にしてもよい。
【0085】
転向器アセンブリ３２を図１１Ａから図１１Ｃにさらに示す。転向器アセンブリ３２は、転向器４０２を含み、これは、カップアセンブリ２６および切断区域２０からのすべての材料および液体を振り分ける。転向器アセンブリ３２は、廃棄用出口４４およびトレイ２４を保持するための可動棚４０４を含む下部ハウジング部分２２内に実質的に位置づけられる。転向器アセンブリ３２は、廃棄用出口４４を取り囲む上部プラットフォーム４０６をさらに含み、下部ハウジング部分２２は、部分的に上部プラットフォーム４０６の下に位置し、棚４０４を受け入れるように構成される下部プラットフォーム４０８を含む。転向器４０２は、漏斗形部材であって、回転軸４１２を画定する円形上部周縁４１０と、上部周縁４１０から下方かつ内側に延びる傾斜した本体４１４と、回転軸４１２の近傍で傾斜した本体４１４から下方に延びる心棒部材４１６と、転向器４０２の心棒部材４１６を支持するように構成される軸受部材４１８とを有する。上部プラットフォーム４０６は、心棒部材４１６と連絡する開口部４２０を含む。ヨーク２０２は、軸受部材４１８を支持して、心棒部材４１６および転向器４０２を支持する。保持針２０８のロック基部２７０を係合するように構成されるロック収容部２７２は、心棒部材４１６および軸受部材４１８の直下において、下部ハウジング部分２２上に装着される。したがって、ブリッジ部材２０６および保持針２０８が基準位置にあるとき、保持針２０８は、心棒部材４１６および開口部４２０を通ってロック収容部２７２まで伸びる。
【0086】
下部ハウジング部分２２は、棚４０４の対向する側面上における対応する歯付きトラック４２４を係合するように構成される二対の歯付きローラ４２２を含む。下部ハウジング部分２２はまた、棚４０４の底部に形成される対応する移動止めスロット（図示せず）内において摺動するように構成される一対の内部移動止め部材４２６を含んで、それにより、棚４０４が、下部ハウジング部分２２から完全に取り外されることのないように保つ。棚４０４は、棚４０４を下部ハウジング部分２２の内外に移動するために使用されるハンドル４３０を有する前方閉鎖パネル４２８を含む。棚４０４は、歯付きトラック４２４および先述の移動止めスロット、ならびにトレイ２４を転向器アセンブリ３２内に正確に配置するように構成されるトレイ収容部４３４を有するプラットフォーム４３２をさらに含む。下部ハウジング部分２２は、トレイセンサ５４を含み、これは、上部プラットフォーム４０６に取り付けられ、また、トレイ２４がトレイ収容部４３４内にあり、棚４０４が下部ハウジング部分２２に挿入されるときに、トレイ２４の側縁部２４ａがトレイセンサ５４の光学信号を遮断するように配置されて、果物調整サイクルを作動させる前に、制御器５０がトレイ２４の存在を確認できるようにする。
【0087】
転向器４０２の上部周縁４１０は、上部周縁４１０の全周囲で下方を向いた歯車歯４３６と、上方に延びる突出部４３８とを含む。上方に延びる突出部４３８は、構造部材４６に装着される転向器センサ５６を遮断または作動するように構成される。転向器センサ５６は、制御器５０にフィードバックを提供して、転向器４０２が廃棄物および液体を廃棄用出口４４に送るための図１１Ａの位置に位置する場合を判定する。転向器アセンブリ３２は、転向器４０２の上部周縁４１０に沿って歯車歯４３６と噛み合うように構成される歯付き駆動歯車４４２を有する第４のモータ４４０を含む。第４のモータ４４０は、図１１Ａの位置と、消費可能な果物の切断片をトレイ２４内に送る図１１Ｂの位置との間で、転向器４０２の回転を作動させる。したがって、転向器アセンブリ３２は、すべての廃棄物および切断区域２０で調整される果物１単位８の可食部分を取り除くように構成される。
【0088】
後方ハウジング部分１４に収容される内部構成要素は、図１２に示されている。洗浄アセンブリ３４は、ろ過された供給水を、典型的な家庭用またはビジネス用の水圧である４０から６０ｐｓｉで受け入れるように構成される主取水口５８を含む。主取水口５８は、当技術分野でよく知られる弁（図示せず）を含んでもよい。主取水口５８の上部には、電源プラグ６０が配置され、これは、壁の電気コンセントから電力を受け取り、それを、制御器５０および装置１０のすべての電気的構成要素に電力を提供する電源６２に、供給するように構成される。制御器５０は、当技術分野でよく知られるプリント回路基板およびプロセッサとして構成されてもよい。例えば、制御器５０は、電源６２が、第１のモータ２１０、第２のモータ２１２、第３のモータ３３２、および第４のモータ４４０のそれぞれに電力を供給するようにさせ、これらはそれぞれ、後方ハウジング部分１４に示されている。モータおよび様々なセンサに対して、制御器５０に、または制御器５０から繋がる電気的接続は、簡単のために図１２には示されていない。制御器５０により可能となる動作制御は、以下に、図１４Ａから図１６Ｊを参照してさらに説明される。
【0089】
洗浄アセンブリ３４は、主取水口５８から、図５Ｄおよび図１２の両方、またはいずれか一方にそれぞれ示す供給ポート３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、および３８ｄを介して、装置１０における様々な噴霧口への配水を制御するように構成される複数の弁６４を有する多岐管を含む。上述のように、第１の供給ポート３８ａは、カップアセンブリ２６内におけるノズルヘッド１８２に水／ＰＡＡ混合物を供給し、第２の供給ポート３８ｂは、切断区域２０の頂部でＵ字型の供給管４０および噴霧ノズル３６に水／ＰＡＡ混合物を供給する。第３の供給ポート３８ｃおよび第４の供給ポート３８ｄは、図６Ａに示す、切断アセンブリ３０および駆動アセンブリ２８に隣接するアスコルビン酸噴霧ノズル６８に水／アスコルビン酸混合物を供給する。装置１０の別の実施形態において、さらなる噴霧ノズル３６、６８および供給ポート３８を提供してもよい。過酢酸またはＰＡＡは、流体送達技術分野でよく知られるように、流入する給水中で組み込みのベンチュリ管（図示せず）により混合される。当然のことながら、図１２に示す４つの弁６４は、水洗浄供給弁と、様々な化学物質を水と混合するために、別々の組み込みのベンチュリ管と連携する３つのその他の弁とを含んでもよい。ＰＡＡは、カップアセンブリ２６および切断区域２０におけるすべての表面を酸化して、新規の果物調整サイクルのために、装置１０を適切に洗浄する。切断アセンブリ３０に隣接するアスコルビン酸噴霧ノズル６８はまた、くさび割動作の間にアスコルビン酸（ビタミンＣ）を噴霧するために使用されて、分配されたくさび状の果物の褐変を遅らせてもよい。したがって、洗浄アセンブリ３４（電気的アセンブリと同様に、接続パイプやチューブは図示していない）は、果物調整サイクル後は毎回、装置１０を適切に洗浄するように構成される。さらに当然のことながら、洗浄アセンブリ３４は、Ｕ−Ｂｒｉｇｈｔなどの塩素系焼灼剤ベースの石鹸を１日に数回一定間隔で噴霧して、装置１０の内部構成要素の洗浄を強化するように構成されてもよい。
【0090】
図１２に示されていないが、洗浄アセンブリ３４は、多岐管６４内への流入水の流量および水圧を監視するための水センサと、多岐管６４を介して供給されるＰＡＡ、アスコルビン酸、およびその他の化学物質の量を監視するための化学物質センサとをさらに含んでもよい。果物８および装置１０を効果的に噴霧および洗浄するには流入水の水圧および流量が低すぎる場合、制御器５０は、装置１０を可動させないようにし、適切なエラー信号を（１つの例では、装置１０の前方から視認できる点滅するＬＥＤによるなどして）オペレータに提供する。同様に、任意の化学物質の量が、果物８および装置１０を洗浄および殺菌するのに適切なレベルで流入水と混合するには低すぎる場合、制御器５０は、装置１０を可動させないようにし、適切なエラー信号をオペレータに提供する。
【0091】
これも図１２に示されていないが、洗浄アセンブリ３４は、装置１０の作動サイクルの間で使用するために構成される手動の洗浄用棒をさらに含んでもよい。１つの例では、洗浄用棒は、使用されないとき、外側ハウジング１２に平行して格納されてもよいし、使用されないとき、後方ハウジング部分１４内に格納されてもよい。洗浄用棒は、洗浄アセンブリ３４の多岐管６４に動作可能に結合されて、複数の噴霧ノズル３６、６８と同様に、装置１０の至る所で同じ洗浄混合物が洗浄用棒に供給されるようにする。カップアセンブリ２６がカップ収容部１８から取り外された状態で、オペレータは、洗浄用棒を切断区域２０内に挿入し、洗浄用棒を配置して、方向づけられた洗浄液流を任意の刃、または果物片もしくは所定の位置に格納されたその他のアイテムのある場所に噴霧して、それにより、廃棄物を切断区域２０からより厳密に取り除いてもよい。洗浄用棒は、切断動作の間に必要に応じて使用されてもよいし、装置１０の清浄性および滅菌処理をさらに確保するために、１日の終わりに使用されてもよい。
【0092】
当然のことながら、装置１０は、下部ハウジング部分２２の対向する側面上に一対のボタンを含んでもよい。一対のボタンの両方が作動されると、制御器５０は、駆動アセンブリ２８および切断アセンブリ３０をそれらの初期位置または基準位置に戻るように向かわせて、一対のボタンが再度押されるまで、これらのアセンブリを作動しないようにしてもよい。一対のボタンを提供することにより、オペレータが両手または手動洗浄用棒を切断区域２０内に挿入して、切断区域２０から廃棄物および果物片を除去する間、装置１０は鋭利な要素の動作を作動させないことが確保される。したがって、装置１０は、装置１０が手動で洗浄される際のオペレータの安全を確保する。
【0093】
図１３Ａから図１３Ｄは、上に詳述したサブアセンブリのそれぞれを含む、装置１０の様々な断面図を示す。より詳細には、図１３Ａは、図８Ｆを参照して説明した果物１単位８が突き刺された状態で、基準位置にある保持針２０８を示す。図１３Ｂは、上方に移動してカップアセンブリ２６内の果物１単位８を突き刺す前の保持針２０８を示す。図１３Ｃもまた、上方に移動して果物１単位８を突き刺す前の保持針２０８を示す。図１３Ｄは、最上位置にある保持針２０８を示し、先端２６０および保持スパイク２５８が果物１単位８はカップアセンブリ２６により解放されると同時に果物１単位８を突き刺す。図１３Ｃおよび図１３Ｄはまた、カップ収容部１８の真下に配置される果物寸法センサ６６を示す。果物寸法センサ６６は、果物１単位８がカップアセンブリ２６から切断区域２０に通過すると、その存在を検出し、この情報を制御器５０に送信し、これは信号をミリメートルでの寸法に変換する。検出された果物１単位８の寸法に応じて、制御器５０は、消費可能な果物キューブを製造するために、果物１単位８が皮むきおよび切断動作を経るか、消費可能なくさび状の果物を製造するために、果物１単位８がくさび割動作を経るかを判定する。これらの手順のそれぞれは、以下に図１４Ａから図１４Ｃを参照して詳述される。
【0094】
動作中、装置１０は、様々なタイプ（リンゴ、レモン、洋梨、ライム、オレンジ、およびグレープフルーツを含むが、これらに限定されない）の果物１単位８を受け入れ、消費可能な切断片へと切断することにより果物１単位８を調整するように構成される。図１４Ａは、果物１単位８を調整するために本実施形態の装置１０が実行する、一連の動作ステップを概略的に示す。これらの動作ステップは、果物１単位８を消費用に調製するための方法１１００の１つの実施形態として想定されてもよい。
【0095】
まず、ユーザは、カップアセンブリ２６をスライドしてカップ収容部１８から出すことによるなどして、主ハウジング１２からカップアセンブリ２６を取り外す（ステップ１１０１）。次いで、果物１単位８は、カップアセンブリ２６内に配置され、第１の把持アーム１０８および第２の把持アーム１１０で所定の位置にロックされる（ステップ１１０２）。果物１単位８が固定された状態で、次いで、カップアセンブリ２６は、主ハウジング１２のカップ収容部１８内に挿入されて戻される（ステップ１１０３）。次いで、制御器５０は、トレイ検出センサ５４からの信号を探して、トレイ２４が下部ハウジング部分２２内に適切に配置されているか判定する（ステップ１１０４）。トレイ２４が検出されない場合、装置１０は、トレイ検出センサ５４によりトレイ２４が検出されるまでは先に進まない。外側ハウジング１２の前方付近に警告ＬＥＤ（図示せず）を提供して、トレイ２４がないことをオペレータに指示してもよい。
【0096】
次に、果物１単位８は、果物１単位８のすべての側面に水／ＰＡＡ混合物を噴霧することにより、カップアセンブリ２６内で洗浄される（ステップ１１０５）。転向器アセンブリ３２は、トレイ２４ではなく廃棄用出口４４内に使用済洗浄液を向ける位置にされていることに注意されたい。次いで、駆動アセンブリ２８は、カップアセンブリ２６内の果物１単位８の中心を通って保持針２０８を作動および移動して、それにより果物１単位８を突き刺す（ステップ１１０６）。次いで、カップアセンブリ２６は、果物１単位８を解放して、保持針２０８が切断区域２０内へと下方に移動してもよいようにする。果物１単位８がカップアセンブリ２６から切断区域２０に通過すると、果物寸法センサ６６は、果物１単位８の寸法を検出し、この寸法を少なくとも１つのミリメートルでの寸法に変換する制御器５０に送信する（ステップ１１０７）。次いで、制御器５０は、検出された果物１単位８の寸法に基づいて、果物１単位８に行う所望の切断動作を決定する（ステップ１１０８）。
【0097】
次いで、切断アセンブリ３０と駆動アセンブリ２８とは協働して所望の切断動作を実行して、消費可能な果物の切断片および廃棄物を製造する（ステップ１１０９）。以下に図１４Ｂから図１６Ｊを参照して詳述するように、所望の切断動作は、１つの実施形態では、皮むきおよび切断動作であってもよく、別の実施形態では、くさび割動作であってもよい。洗浄アセンブリ３４は、消費可能な切断片を噴霧して、くさび割動作における褐変を防ぐ（ステップ１１１０）。消費可能な切断片は、転向器アセンブリ３２により送られて、トレイ２４により収集されるようにする（ステップ１１１１）。その一方で、果物１単位８から残るあらゆる廃棄物は、転向器アセンブリ３２により廃棄用出口４４に送られる（ステップ１１１２）。
【0098】
消費可能な切断片が完全に調整された状態で、次いで、ユーザは、下部ハウジング部分２２から消費可能な切断片を有するトレイ２４を取り外す（ステップ１１１３）。次いで、トレイ２４は、トレイ２４上に蓋を取り付けた後、販売および消費のために速やかに消費者に提供されてもよい。最後に、洗浄アセンブリ３４は、主ハウジング１２をカップ収容部１８および切断区域２０において、これらの領域を水／ＰＡＡ混合物で噴霧することにより、洗浄する（ステップ１１１４）。当然のことながら、転向器アセンブリ３２は、この使用済洗浄混合物を廃棄用出口４４に送り続ける。したがって、様々なタイプの果物１単位８は、ファストフードレストランなどにおいて注文されたときに、消費のために直ちに調整され得る。
【0099】
１つの実施形態では、駆動アセンブリ２８および切断アセンブリ３０により実行される所望の切断動作は、図１４Ｂの方法１２００により概略的に示される皮むきおよび切断動作である。皮むきおよび切断動作は、オレンジおよびグレープフルーツなどの柑橘類の消費可能な果物片を作成するように構成される。皮むきおよび切断動作は、装置１０により約１００秒以下で達成されることもある。当然のことながら、開示されたステップは、単に例示のためであり、本発明の範囲内で順番を変えたり変更したりされてもよい。さらに図１５Ａから図１５Ｍを参照するが、これは、果物１単位８が実際に図１４Ｂにおいて上述のステップを経ている様子を示す。
【0100】
図１５Ａに示すように、果物１単位８は、まず、駆動アセンブリ２８の保持針２０８により突き刺される。上に詳述したように、保持針２０８の先端２６０は、果物１単位８の他方の側面から再出現した後に回転して、保持針２０８上の果物１単位８の位置を堅固に固定してもよい。次いで、保持針２０８は、果物１単位８を駆動アセンブリ２８により規定される移動経路に沿って切断区域２０内かつ切断アセンブリ３０の下へ移動する（ステップ１２０１）。次いで、駆動アセンブリ２８のブリッジ部材２０６は、皮むき刃３０２を作動させて、移動経路内へ旋回させる（ステップ１２０２）。次いで、保持針２０８は、皮むき刃３０２を越えて果物１単位８を上方に移動して、図１５Ｂに示すように、皮むき刃３０２に果物１単位８の１つの面を切断させる（ステップ１２０３）。次いで、ブリッジ部材２０６は、皮むき刃３０２を作動させて、移動経路外へ旋回させる（ステップ１２０４）。次いで、保持針２０８は、皮むき刃３０２を越えて果物１単位８を下方に移動する（ステップ１２０５）。次いで、駆動アセンブリ２８は、保持針２０８および果物１単位８を約１／８回転分回転する（ステップ１２０６）。これらのステップ１３０２から１３０６を７回繰り返すことにより果物１単位８から面がさらに取り外され（ステップ１２０７）、それにより図１５Ｃに示す他面の果物１単位８が得られる。
【0101】
次いで、芯は、少なくとも果物１単位８の上半分から実質的に分離される。図１５Ｃに示すように、芯取り刃３０６は、移動経路内に回転される（ステップ１２０８）。次いで、駆動アセンブリ２８は、芯取り刃３０６に向けて上方に移動しながら、保持針２０８を迅速に回転させ、それにより、図１５Ｄに示すように、少なくとも果物１単位８の上半分から芯取り刃３０６に果物１単位８の芯を切り離させる（ステップ１２０９）。当然のことながら、芯取り刃３０６は、果物１単位８の長さの半分だけ（これらの図に示すように）、または、果物の長さの約８０から９０％までの任意の長さ切断して、芯が果物１単位８の残りに底部でつながったままにするのであってもよい。
【0102】
次いで、果物１単位８は、垂直に切断される。図１５Ｅに示すように、果物１単位８は、保持針２０８により下方に切断アセンブリ３０の下まで移動され（ステップ１２１０）、垂直切断刃３０８は、移動経路内に回転される（ステップ１２１１）。次いで、保持針２０８は、果物１単位８を上方に移動して、垂直切断刃３０８に少なくとも果物１ｖ８の上半分を切り取らせる（ステップ１２１２）。次いで、保持針２０８は、果物１単位８を切断アセンブリ３０の下に移動して戻す（ステップ１２１３）。次に、保持針２０８は、果物１単位８を約１／３回転分回転する（ステップ１２１４）。ステップ１２１２から１２１４を２回繰り返すことにより垂直切断を続ける（ステップ１２１５）。垂直切断刃３０８は、通過するたびに果物１単位８の長さすべてを切断してもよいし、図１５Ｅに示すように果物１単位８の一部分を切断してもよいことが理解されよう。さらに、当然のことながら、垂直切断刃３０８は、別の実施形態では、果物１単位８を４回以上切断して、より小さい消費可能な果物の切断片を形成することもある。
【0103】
次いで、果物１単位８は、水平に切断される。水平切断刃３１０は、果物１単位８の移動経路に隣接する通過位置内に回転される（ステップ１２１６）。保持針２０８は、水平切断刃３１０に位置合わせされる上半分切断位置まで、果物１単位８を上方に移動する（ステップ１２１７）。上半分切断位置は、果物１単位８の全長に基づいて、制御器５０により予め決められていることが理解されよう。次いで、図１５Ｆに示すように、果物の芯に向けて水平切断刃３１０が旋回して、廃棄物を果物１単位８の頂部から取り除くと、保持針２０８は、果物１単位８を迅速に回転する（ステップ１２１８）。ステップ１２１６から１２１８をさらに２回繰り返すことにより水平切断を続け（ステップ１２１９）、図１５Ｇに示すように、連続する切断により消費可能なキューブ８ｃを果物１単位８から取り外される。次いで、図１５Ｈから図１５Ｊに示すように、ステップ１２０８から１２１９が少なくとも果物１単位８の下半分のために繰り返される（ステップ１２２０）。
【0104】
果物１単位８を水平に切断する間、転向器アセンブリ３２は、廃棄物の第１の水平切断片を廃棄用出口４４に、また、残りの消費可能なキューブ８ｃの水平切断片をトレイ２４に送る。当然のことながら、別の実施形態では、消費可能なキューブ８ｃの寸法を変えるために、より多い、またはより少ない回数で垂直切断および水平切断を行うこともある。
【0105】
次いで、保持針２０８上に突き刺された芯および残りの廃棄物は、保持針２０８から取り外される（ステップ１２２１）。こうして、図１５Ｋに示すように、切断アセンブリ３０の芯外し部材３１４は、保持針２０８に直接隣接し、果物１単位８の下である所定の位置に移動する。次いで、保持針２０８は下方に駆動されて、芯外し部材３１４が果物１単位８の残りを保持針２０８の先端２６０上に押しやって、その後、図１５Ｌに示すように、保持針２０８から外す。当然のことながら、先端２６０は、芯外しに先立ち、回転されて、保持スパイク２５８に位置が合う元の向きに戻ってもよい。この廃棄物は、廃棄用出口４４に転向器アセンブリ３２より送られる。図１５Ｍに示すように、消費可能な果物のキューブで満たされたトレイ２４は、次いで、トレイ２４に蓋が取り付けられた後、装置１０から取り外され、消費者に送達する準備が整う。
【0106】
別の実施形態では、駆動アセンブリ２８および切断アセンブリ３０により実行される所望の切断動作は、図１４Ｃの方法１３００により概略的に示されるくさび割動作である。くさび割動作は、リンゴ、レモン、ライムおよび洋梨などの果物の消費可能なくさび状の果物を作成するように構成される。くさび割動作は、装置１０により約３０秒以下で達成されることもある。当然のことながら、開示されたステップは、単に例示のためであり、本発明の範囲内で順番を変えたり変更したりされてもよい。さらに図１６Ａから図１６Ｉを参照するが、これは、果物１単位８が実際に図１４Ｃにおいて上述のステップを経ている様子を示す。
【0107】
図１６Ａに示すように、果物１単位８は、まず、駆動アセンブリ２８の保持針２０８により突き刺される。次いで、保持針２０８は、果物１単位８を駆動アセンブリ２８により規定される移動経路に沿って切断区域２０内かつ切断アセンブリ３０の下へ移動する（ステップ１３０１）。上に詳述したように、保持針２０８の先端２６０は、回転して、保持針２０８上の果物１単位８の位置を堅固に固定してもよい（ステップ１３０２）。次いで、切断アセンブリ３０は、垂直切断刃３０８を移動経路内へ回転する（ステップ１３０３）。保持針２０８は、切断アセンブリ３０を越えて果物１単位８を上方に移動して、図１６Ｂに示すように、垂直切断刃３０８に果物１単位８を貫通させる（ステップ１３０４）。次いで、果物１単位８は、下方に駆動されて、切断アセンブリ３０の下に戻る（ステップ１３０５）。
【0108】
図１６Ｃに示すように、次いで、切断アセンブリ３０のくさび割刃３１２は、移動経路内に回転される（ステップ１３０６）。次いで、保持針２０８は、切断アセンブリ３０を越えて果物１単位８を上方に移動して、図１６Ｄに示すように、くさび割刃３１２を果物１単位８に貫通させて、それにより、果物１単位８から消費可能なくさび状の果物８ｃを切り取らせる（ステップ１３０７）。保持針２０８は、果物１単位８を約１／１０回転分または同程度回転する（ステップ１３０８）。次いで、保持針２０８は、切断アセンブリ３０を越えて果物１単位８を下方に移動して、それにより再度、くさび割刃３１２を果物１ｖ８に貫通させて、果物１単位８から別の消費可能なくさび状の果物８ｃを取り外す（ステップ１３０９）。洗浄アセンブリ３４は、先に述べたように、アスコルビン酸噴霧ノズル６８を作動させて、消費可能なくさび状の果物８ｃに、それらが果物１単位８から落ちた時に噴霧してもよい（ステップ１３１０）。保持針２０８は、再度、果物１単位８を約１／１０回転分または同程度回転する（ステップ１３１１）。ステップ１３０７から１３１１を４回繰り返すことにより果物１単位８全体のくさび割を続ける（ステップ１３１２）。このステップは、設定された数のくさび状の果物、例えば、くさび状の果物１０個を生成する。当然のことながら、果物１単位８の回転は、変更されて、より多い、またはより少ないくさび状の果物８ｃを果物１単位８から切断するようにしてもよい。
【0109】
図１６Ｅから図１６Ｉは、上述の切断およびくさび割のステップを上面図で示す。したがって、図１６Ｅにおいて、垂直切断刃３０８は果物１単位８を貫通し、図１６Ｆにおいて、くさび割刃３１２は果物１単位８を貫通し、図１６Ｇに示すように、消費可能なくさび状の果物８ｃは、果物１単位８から取り外される。この工程は、図１６Ｈおよび図１６Ｉに示すように、すべての消費可能なくさび状の果物８ｃが果物１単位８から取り外されるまで続く。上述したように、これらのくさび状の果物は、洗浄システム３４のアスコルビン酸噴霧ノズル６８のうちの１つによりアスコルビン酸を噴霧されて、消費可能なくさび状の果物の褐変を防止または遅らせてもよい。当然のことながら、別の実施形態では、くさび割刃３１２は、果物１単位８を異なる回数貫通してもよい。
【0110】
最後の消費可能なくさび状の果物８ｃが果物１単位８から取り外された時点で、切断アセンブリ３０は、くさび割刃３１２を移動経路外に回転する（ステップ１３１３）。次いで、保持針２０８に残る芯を含む廃棄物は、上述したように、切断アセンブリの芯外し部材３１４により取り外される（ステップ１３１４）。一般に、保持針２０８の先端２６０は、芯外しの前に元の位置に戻って、保持針２０８から果物１単位８を芯外しするために必要な力を低減することに注意されたい。廃棄物および芯は、廃棄用出口４４に転向器アセンブリ３２より送られ、他方、消費可能なくさび状の果物は、トレイ２４に送られる。くさび状の果物で満たされた際のトレイ２４が図１６Ｊに示され、これは次いで、トレイ２４に蓋が取り付けられた後、消費者に販売し送達する準備が整う。
【0111】
本明細書は、本発明の第１の好適な実施形態に従って構成された装置について示し、説明したが、当業者であれば、この好適な実施形態の様々な態様は、合理的な変形の余地があることを理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本明細書が示し、説明する特定の構造に限定されると考えられるべきではない。また、当業者であれば、複数の本発明の目的の単なる列挙が、特許請求の範囲のどれもが上述の目的のすべてを達成しなければならないことを要求する、または意味するものではないことを理解するであろう。逆に、異なる請求項は、本発明の異なる態様を強調する。そして、この最初の開示は、広範囲なこのプロジェクトに関連した新規かつ非自明な概念をより完全に網羅するために、複数セットの特許請求の範囲を含む。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図7G】
【図7H】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図8E】
【図8F】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図10E】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図13D】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図15E】
【図15F】
【図15G】
【図15H】
【図15I】
【図15J】
【図15K】
【図15L】
【図15M】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図16D】
【図16E】
【図16F】
【図16G】
【図16H】
【図16I】
【図16J】