JP5741626B2 - 機械式自転車駐輪設備及び方法 - Google Patents

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本発明は、入出庫口にセットされた自転車を保管棚に収容する機械式自転車駐輪設備及び方法に関する。
機械式自転車駐輪設備では、利用者が地上部の入出庫口に自転車をセットし、カード操作又はボタン操作を行うと、機械が自転車を入出庫口から保管棚まで自動的に搬送し、保管棚に自転車を収容するようになっている。
この種の機械式自転車駐輪設備には設置場所に応じて円筒型(地上式又は地下式)、水平型(地上式又は地下式)が存在する。
円筒型の機械式自転車駐輪設備では、地上又は地下に円筒形の自転車室を構築し、自転車室の中心部に自転車を昇降させるエレベータを配置し、エレベータの周囲に放射状にかつ上下方向に多段に保管棚を配列している。エレベータは自転車を受け渡すための移載装置を持つ。利用者が地上の入出庫口に自転車をセットすると、エレベータが自転車を自動的に保管棚に収容する。
水平型の機械式自転車駐輪設備では、地上又は地下に直方体の自転車室を構築し、自転車室に水平方向に多列にかつ上下方向に多段に保管棚を配列している。自転車室には、保管棚の列と平行に水平方向に移動して自転車を保管棚に収容する走行台車装置が設けられる。水平型の機械式自転車駐輪設備には、円筒型の機械式自転車駐輪設備に比べて保管棚の数、すなわち自転車の台数を多くとれるという利点がある。
ところで、出願人は水平型の機械式自転車駐輪設備の一種として、入出庫口、昇降装置、中継装置、及び走行台車装置を備える機械式自転車駐輪設備を提案している(特許文献1参照)。利用者が地上の入出庫口に自転車をセットすると、昇降装置が入出庫口にセットされた自転車を引き込み、地下に下降させ、中継装置に渡す。中継装置は旋回機能を持ち、受け取った自転車を水平面内で旋回させる。走行台車装置は中継装置から自転車を受け取り、水平方向に移動して目的の保管棚に自転車を収容する。この機械式自転車駐輪設備によれば、昇降装置と走行台車装置との間に旋回機能を持つ中継装置を介在させることで、入出庫口に対する走行台車装置のレイアウト、さらには自転車室のレイアウトの自由度が高まるという利点がある。
特開2012−184610号公報
しかし、特許文献1に記載の機械式自転車駐輪設備にあっては、自転車室のレイアウトの自由度が高まるといっても、自転車室のレイアウトは入出庫口を基点とした直線的なものに限られており、例えば折れ曲った地形に構築される自転車室のように複雑な形状のレイアウトは困難であるという課題がある。
そこで本発明は、自転車室のレイアウトの自由度が増し、自転車室に効率的に自転車を収容することができる機械式自転車駐輪設備を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、入出庫口にセットされた自転車を保管棚に収容する機械式自転車駐輪設備において、水平方向に配列される複数の第一の保管棚と、自転車の受け渡しを行う移載装置を有し、複数の第一の保管棚の列と平行に水平方向に移動して第一の保管棚に自転車を収容する第一の走行台車装置と、水平方向に配列される複数の第二の保管棚と、自転車の受け渡しを行う移載装置を有し、複数の第二の保管棚の列と平行に水平方向に移動して第二の保管棚に自転車を収容する第二の走行台車装置と、前記第一の走行台車装置と前記第二の走行台車装置との間で自転車を受け渡すことができるように、前記第一の走行台車装置及び前記第二の走行台車装置のいずれか一方がその移載装置によって自転車を渡し、他方がその移載装置によって自転車を受け取り、自転車の受け渡しを行う移載装置が設けられていない中継装置と、を備え、前記中継装置は、前記第一の走行台車装置及び前記第二の走行台車装置のいずれか一方から渡された自転車を、水平面内で旋回させる機械式自転車駐輪設備である。
本発明の他の態様は、入出庫口にセットされた自転車を保管棚に保管する機械式自転車駐輪方法において、自転車の受け渡しを行う移載装置を有する第一の走行台車装置が水平方向に移動して、前記第一の走行台車装置の移載装置によって水平方向に配列される複数の第一の保管棚のいずれかに自転車を収容する工程と、前記第一の走行台車装置が水平方向に移動して、前記第一の走行台車装置の移載装置によって、自転車の受け渡しを行う移載装置が設けられていない中継装置に自転車を渡す工程と、前記中継装置が前記第一の走行台車装置から渡された自転車を水平面内で旋回させる工程と、自転車の受け渡しを行う移載装置を有する第二の走行台車装置が前記第二の走行台車装置の移載装置によって前記中継装置から自転車を受け取る工程と、前記第二の走行台車装置が水平方向に移動して前記第二の走行台車装置の移載装置によって水平方向に配列される複数の第二の保管棚のいずれかに自転車を収容する工程と、を備える機械式自転車駐輪方法である。
本発明によれば、第一の走行台車装置から中継装置を介して隣り合う第二の走行台車装置又は走行方向の異なる第二の走行台車装置へ自転車を受け渡すことができる。したがって、自転車室のレイアウトの自由度が増し、自転車室に効率的に自転車を収容することができる。
本発明の第一の実施形態の機械式自転車駐輪設備の平面図 図1のII-II線断面図 図1のIII-III線断面図 図1のIV-IV線断面図 図1のV-V線断面図 本発明の第二の実施形態の機械式自転車駐輪設備の平面図 本発明の第三の実施形態の機械式自転車駐輪設備の平面図
以下添付図面に基づいて、本発明の実施形態の機械式自転車駐輪設備(以下単に駐輪設備という)を詳細に説明する。図1は本発明の第一の実施形態の駐輪設備の平面図を示す。本実施形態の駐輪設備は、入出庫口1、入出庫装置としての昇降装置2、第一の中継装置3、第一の走行台車装置4、第一の保管棚群5a,5b、第二の中継装置6、第二の走行台車装置7、第二の保管棚群8a,8bを備える。以下に駐輪設備の各構成要素を順番に説明する。
入出庫口1は利用者が自転車をセットするところであり、かつ出庫時に自転車が出されるところである。入出庫口1は地上に設けられる。一般的な入出庫口と同様に入出庫口1には自転車を案内するための溝、自転車を自立させるための自転車保持部が設けられる。自転車保持部は例えば自転車の後輪を左右に挟むローラ又は板ばね等からなる。
地下には自転車室9が構築される。自転車室9はコンクリート製の躯体からなる。自転車室9の平面形状は折れ曲った異形の四角形に形成される。自転車室9には、自転車を保管する第一の保管棚群5a,5b及び第二の保管棚群8a,8bが配列される。第一の保管棚群5a,5bは第一の走行台車装置4の走行路4−1の左右に配列される。左右の第一の保管棚群5a,5bのそれぞれは走行路4−1に沿って水平方向に複数列にかつ上下方向に複数段の第一の保管棚11を備える(図3も参照)。図1に示すように、第二の保管棚群8a,8bも第一の保管棚群5a,5bと同様に第二の走行台車装置7の走行路7−1の左右に配列される。左右の第二の保管棚群8a,8bそれぞれも走行路7−1に沿って水平方向に複数列にかつ上下方向に複数段の第二の保管棚12を備える。
入出庫装置としての昇降装置2は、入出庫口1との間で自転車の受け渡しを行うと共に、自転車を地下の第一の中継装置3まで下降させる。図2に示すように、昇降装置2は、入出庫口1との間で自転車の受け渡しを行う移載装置14と、移載装置14を水平面内で旋回させる旋回装置19と、移載装置14が載せられる昇降体18を昇降させるエレベータと、を備える。昇降体18は支柱13に沿って昇降可能となっている。エレベータには、例えばカウンターウェイト式のエレベータが用いられる。カウンターウェイト式のエレベータでは、昇降体18とロープで結ばれた反対側におもり29を吊るし、巻上モータ15の回転速度を制御して昇降体18を昇降させる。
移載装置14は、自転車の前輪を掴んで入出庫口1上の自転車を昇降体18上に引き込む。移載装置14は、断面V字形で自転車の長さに応じた長さを持つ細長部材からなる案内部21と、自転車の前輪を左右方向から掴むプレート状の一対のホルダ22と、ホルダ22を開閉するクランプ機構23と、自転車を案内部21に沿ってスライドさせる駆動機構24と、を備える。駆動機構24は、例えば無端状のベルトを備え、モータによってベルトを周回させることによって、自転車を案内部21に沿って移動させるようになっている。
旋回装置19は、昇降体18と移載装置14との間に設けられて、移載装置14を水平面内で旋回させる。旋回装置19は、平歯車等の歯車と、サーボモータと、を備える。サーボモータが歯車を回転させると、移載装置14が水平面内を旋回する。図1に旋回装置19による移載装置14の旋回円(二点鎖線の円)を符号2aで示す。
図2に示すように、入庫時には、昇降体18は地上まで上昇している。利用者が入出庫口1に自転車をセットし、駐輪開始のボタンを押すと(又はカードを挿入すると)、ブース25の扉が開き、ブース25の中から移載装置14が出てくる。移載装置14は自転車の前輪を掴んで、自転車を昇降体18上に引き込む。移載装置14が自転車の前輪を掴んでいるので、自転車は昇降体18上で自立する。その後、昇降装置2は自転車を地下の第一の中継装置3まで下降させ、第一の中継装置3との間で自転車の受け渡しを行う。第一の中継装置3には移載装置14は設けられておらず、自転車の受け渡しは昇降装置2によって行われる。
第一の中継装置3は、地下の床面から立設する支柱31と、支柱31の上端部にベアリングを介して回転可能に設けられる保持部32と、保持部32を水平面内で旋回させる旋回装置33と、を備える。
保持部32は、断面V字形で自転車の長さに応じた長さを持つ細長部材32aと、細長部材32aの一端部に設けられ、自転車の後輪を挟む板ばね32bを備える。板ばね32bが自転車の後輪を挟むと、自転車が保持部32上に自立する。旋回装置33は、平歯車等の歯車と、サーボモータと、を備える。サーボモータが歯車を回転させると、保持部32が水平面内を旋回する。図1に保持部32の旋回円(二点鎖線の円)を符号3aで示す。
図2に示すように、昇降装置2が自転車を第一の中継装置3の高さまで下降させるとき、第一の中継装置3の保持部32は昇降装置2の方を向くように旋回する。昇降装置2の案内部21と第一の中継装置3の保持部32とが一直線上に並んだら、昇降装置2の移載装置14は自転車を後輪側から第一の中継装置3の保持部32に渡す。第一の中継装置3に自転車を渡したら移載装置14はホルダ22によるクランプを解除し、元の昇降体18上に戻る。自転車は保持部32の板ばね32bで支持されるので、保持部32上に自立する。
図1に示すように、昇降装置2から自転車を受け取った第一の中継装置3は、水平面内で90度旋回し、保持部32を第一の走行台車装置4の方に向ける。
第一の走行台車装置4は、第一の中継装置3の近くまで移動し、第一の中継装置3から自転車を受け取る。自転車を受け取った第一の走行台車装置4は、第一の保管棚群5a,5bの列(言い換えれば複数の第一の保管棚11の列)と平行に水平方向に移動して複数の第一の保管棚11のいずれかに自転車を収容する。
図3に示すように、第一の走行台車装置4は、第一の中継装置3との間で自転車の受け渡しを行う移載装置41と、自転車を水平面内で旋回させる旋回装置42と、自転車を上下方向に昇降させ、かつ自転車を水平方向に移動させる台車43と、を備える(図5も参照)。
移載装置41は、第一の中継装置3上の自転車の前輪を掴んで台車43上に自転車を引き込む。移載装置41の構成は昇降装置2の移載装置14と同一であるので、その説明を省略する。
旋回装置42は、移載装置41が掴んだ自転車を水平面内で旋回させる。旋回装置42の構成は、昇降装置2の旋回装置19と同一であるので、その説明を省略する。図1に旋回装置42の旋回円(二点鎖線の円)を符号4aで示す。
図3に示すように、台車43には、垂直方向に立設するマスト44、及びマスト44に沿って昇降する昇降体45が設けられる。昇降体45に移載装置41及び旋回装置42が設けられる。自転車室9の天井には上部レール47aが設けられ、自転車室9の床面には下部レール47bが設けられる。台車43は、これらの上部レール47a及び下部レール47bの間を走行する。
移載装置41及び旋回装置42は台車43の昇降体45上に載せられる。昇降体45はマスト44に沿って昇降する。昇降体45はベルト49の下端に吊り下げられる。ベルト49の他端には、カウンターウェイトが吊り下げられる。ベルト49はマスト44の上端部に設けた滑車50によって巻き上げられる。
第一の走行台車装置4には、台車43を走行させるためのサーボモータ、昇降体45を昇降させるためのサーボモータ、移載装置41を動作させるサーボモータ、旋回装置42を動作させるサーボモータ、及びこれらのサーボモータを制御するための制御装置51が設けられる。
図4に示すように、第一の走行台車装置4の左右には第一の保管棚群5a,5bが配列される。各第一の保管棚11は、自転車の車輪が嵌まるV字形の棚部材11aと、自転車の後輪を挟む板ばね11bを備える。第一の走行台車装置4が目的の第一の保管棚11まで自転車を搬送したら、第一の走行台車装置4は目的の第一の保管棚11に自転車を後輪側から入れる。第一の保管棚11では自転車の後輪が板ばね11bで挟まれるので、自転車は第一の保管棚11上に自立する。
図1に示すように、第一の保管棚群5aの列(水平方向に配列される複数の第一の保管棚11の列)の途中には第二の中継装置6が設けられる。第一の走行台車装置4は自転車を第二の中継装置6まで移動させた後、第二の中継装置6に自転車を受け渡す。第二の中継装置6には移載装置が設けられておらず、自転車の受け渡しは第一の走行台車装置4によって行われる。
第二の中継装置6は、第一の走行台車装置4から渡された自転車を第二の走行台車装置7に向かって水平方向に移動させ、水平面内で180度旋回させる。図5に示すように、第二の中継装置6は、第一の走行台車装置4から渡された自転車を保持する保持部61と、自転車を水平面内で旋回させる旋回装置62と、自転車を水平方向に移動させる台車63と、を備える。
保持部61は、断面V字形で自転車の長さに応じた長さを持つ細長部材61aと、細長部材61aの一端部に設けられ、自転車の後輪を挟む板ばね61bと、を備える。第一の走行台車装置4が第二の中継装置6まで水平方向に自転車を移動させ、移載装置41の案内部41aを第二の中継装置6の方に向けると、第一の走行台車装置4の移載装置41の案内部41aと第二の中継装置6の保持部61とが一直線上に並ぶ。第一の走行台車装置4の移載装置41は自転車の前輪を掴んで自転車を第二の中継装置6上に押し出す。すると、自転車の後輪が第二の中継装置6の保持部61の板ばね61bに挟まれ、自転車が保持部61上に自立する。
第二の中継装置6の旋回装置62は、保持部61を水平面内で旋回させる。旋回装置62は、平歯車等の歯車と、サーボモータと、を備える。サーボモータが歯車を回転させると、保持部61が水平面内を旋回する。
第二の中継装置6の保持部61及び旋回装置62は台車63に載せられる。台車63は、モータによって回転駆動される車輪を有し、レール64(図1も参照)上を走行する。図1に示すように、第二の中継装置6のレール64は、第一及び第二の走行台車装置4,7の走行路4−1,7−1に直交する。レール64の一端部は第一の走行台車装置4の走行路4−1の近くまで伸びていて、他端部は第二の走行台車装置7の走行路7−1の近くまで伸びている。
図1に示すように、第二の走行台車装置7は、第二の中継装置6の近くまで移動し、第二の中継装置6から自転車を受け取り、自転車を水平方向に移動して第二の保管棚群8a,8bのいずれかに自転車を収容する。第二の走行台車装置7の近くには入出庫口1は設けられておらず、第二の走行台車装置7は第二の中継装置6のみから自転車を受け取る。第二の走行台車装置7の構成は、第一の走行台車装置4と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する(図5参照)。第二の保管棚群8a,8bの保管棚12の構成は、第一の保管棚群5a,5bの保管棚11と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する(図5参照)。
駐輪設備の全体の動作は以下のとおりである。図1に示すように、利用者が入出庫口1に自転車をセットし、駐輪開始のためのボタンを押すと(又はカードを挿入すると)、ブース25の扉が開き、扉の中から昇降装置2の移載装置14(図2参照)が出てきて自転車の前輪を掴み、自転車を昇降体18上に引き込む。
図2に示すように、昇降装置2は自転車を地下の第一の中継装置3の高さまで下降させる。自転車が第一の中継装置3の高さまで下降したら、昇降装置2の移載装置14は自転車を第一の中継装置3に受け渡す。
図1に示すように、自転車を受け取った第一の中継装置3は、自転車が第一の走行台車装置4の方を向くように自転車を水平面内で旋回させる。自転車が水平面内で90度旋回したら第一の中継装置3は自転車の旋回を停止する。
第一の走行台車装置4は、第一の中継装置3から自転車を受け取る。その後、第一の走行台車装置4は、自転車を目的の第一の保管棚11まで水平方向にかつ上下方向に移動させ、目的の第一の保管棚11に自転車を収容する。
また、第一の走行台車装置4は、第一の中継装置3から自転車を受け取った後、水平方向に移動して第二の中継装置6に自転車を渡す。第二の中継装置6は第一の走行台車装置4から受け取った自転車を直交方向に第二の走行台車装置7の近くまで移動させる。
第二の走行台車装置7は、第二の中継装置6から自転車を受け取る。第二の走行台車装置7は、第二の中継装置6から受け取った自転車を、目的の第二の保管棚12まで水平方向にかつ上下方向に移動させる。そして、目的の第二の保管棚12に自転車を収容する。
以上により自転車の入庫が完了し、自転車が第一の保管棚11又は第二の保管棚12に収容される。自転車を出庫するときは上記と逆の動作が行われる。すなわち、第一の保管棚11に収容される自転車は、第一の走行台車装置4、第一の中継装置3、昇降装置2を経由して、入出庫口1に出庫される。第二の保管棚12に収容される自転車は、第二の走行台車装置7、第二の中継装置6、第一の走行台車装置4、第一の中継装置3、昇降装置2を経由して、入出庫口1に出庫される。
本実施形態の駐輪設備によれば、以下の効果を奏する。第一の走行台車装置4から第二の中継装置6を介して分岐し、隣り合う第二の走行台車装置7へ自転車を受け渡すことができる。分岐は、第一保管棚郡5aの列の途中からでも可能なので、自転車室のレイアウトの自由度が増し、自転車室に効率的に自転車を収容することができる。
さらに、第一の走行台車装置4による自転車の搬送・収容と第二の走行台車装置7による自転車の搬送・収容とをコンピュータの並列処理のように同時に行うことも可能になるので、駐輪設備の全体の処理性能が向上する。
図6は本発明の第二の実施形態の駐輪設備の平面図を示す。第一の実施形態の駐輪設備では、第一の中継装置3に旋回機能のみを持たせているが、第二の実施形態の駐輪設備では、第一の中継装置3−1に旋回機能及び水平移動機能を持たせている。この点が、第一の実施形態と相違するが、残りの各機械の構成は第一の実施形態の駐輪設備と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。第一の中継装置3−1の構成は第二の中継装置6の構成とほぼ同一である。第二の実施形態の駐輪設備によれば、入出庫口1のレイアウトの自由度が増すという効果を奏する。
図7は本発明の第三の実施形態の駐輪設備の平面図を示す。第三の実施形態の駐輪設備では、第二の実施形態の駐輪設備と同様に、第一の中継装置3−1に旋回機能及び水平移動機能を持たせている。
また、第一の実施形態の駐輪設備では、第一の走行台車装置4と第二の走行台車装置7とを水平方向移動機能を持つ第二の中継装置6で繋げているが、第三の実施形態の駐輪設備では、旋回機能のみを持つ第二の中継装置6−1で繋げている点が第一実施形態の駐輪設備と異なる。
さらに、第一の実施形態の駐輪設備では、第一の走行台車装置4の走行路4−1と第二の走行台車装置7の走行路7−1とが平行であったが、必ずしも平行である必要はない。第三の実施形態の駐輪設備は、第一の走行台車装置4の走行路4−1と第二の走行台車装置7の走行路7−1が直交している事例である。その他の構成は第一の実施形態の構成と同一なので、同一の符号を附してその説明を省略する。
第三の実施形態の駐輪設備によれば、第一の走行台車装置4から第二の中継装置6−1を介して走行方向の異なる第二の走行台車装置7へ自転車を受け渡すことができる。
なお、本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。
例えば、上記実施形態では、入出庫口が地上に自転車室が地下に設けられているが、入出庫口及び自転車室を地上に設けることもできるし、入出庫口と自転車室を同一フロアに設けることもできる。
上記実施形態では、第一の走行台車装置及び第二の走行台車装置を設けているが、第三、第四、第五…の走行台車装置を設けることもできる。この場合、第一の走行台車装置に第二の中継装置を必要なだけ追加して第三、第四、第五…の走行台車装置を繋げることもできるし、第二の走行台車装置から更に中継装置を追加して第三の走行台車装置を繋げることもできる。
上記実施形態では、入出庫口の数は一つであるが、二つ以上にすることもできる。また、一つの入出庫口を入庫専用にし、他の一つの入出庫口を出庫専用にすることもできる。
上記実施形態では、第一の保管棚群の列の途中に第二の中継装置を設けている(すなわち第二の中継装置を挟むように保管棚を配置している)が、第一の保管棚群の列の端部に第二の中継装置を設ける(すなわち第二の中継装置を挟むようには保管棚を配置しない)こともできる。
1…入出庫口
4…第一の走行台車装置
6…第二の中継装置(中継装置)
7…第二の走行台車装置
9…自転車室
11…第一の保管棚
12…第二の保管棚

Claims (4)

  1. 入出庫口にセットされた自転車を保管棚に収容する機械式自転車駐輪設備において、
    水平方向に配列される複数の第一の保管棚と、
    自転車の受け渡しを行う移載装置を有し、複数の第一の保管棚の列と平行に水平方向に移動して第一の保管棚に自転車を収容する第一の走行台車装置と、
    水平方向に配列される複数の第二の保管棚と、
    自転車の受け渡しを行う移載装置を有し、複数の第二の保管棚の列と平行に水平方向に移動して第二の保管棚に自転車を収容する第二の走行台車装置と、
    前記第一の走行台車装置と前記第二の走行台車装置との間で自転車を受け渡すことができるように、前記第一の走行台車装置及び前記第二の走行台車装置のいずれか一方がその移載装置によって自転車を渡し、他方がその移載装置によって自転車を受け取り、自転車の受け渡しを行う移載装置が設けられていない中継装置と、を備え
    前記中継装置は、前記第一の走行台車装置及び前記第二の走行台車装置のいずれか一方から渡された自転車を、水平面内で旋回させる機械式自転車駐輪設備。
  2. 前記中継装置は、前記第一の走行台車装置及び前記第二の走行台車装置のいずれか一方から渡された自転車を、水平面内で旋回及び水平方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の機械式自転車駐輪設備。
  3. 前記中継装置は、水平方向に配列される複数の第一の保管棚の列の途中及び/又は水平方向に配列される複数の第二の保管棚の列の途中に設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載の機械式自転車駐輪設備。
  4. 入出庫口にセットされた自転車を保管棚に保管する機械式自転車駐輪方法において、
    自転車の受け渡しを行う移載装置を有する第一の走行台車装置が水平方向に移動して、
    前記第一の走行台車装置の移載装置によって水平方向に配列される複数の第一の保管棚のいずれかに自転車を収容する工程と、
    前記第一の走行台車装置が水平方向に移動して、前記第一の走行台車装置の移載装置によって、自転車の受け渡しを行う移載装置が設けられていない中継装置に自転車を渡す工程と、
    前記中継装置が前記第一の走行台車装置から渡された自転車を水平面内で旋回させる工程と、
    自転車の受け渡しを行う移載装置を有する第二の走行台車装置が前記第二の走行台車装置の移載装置によって前記中継装置から自転車を受け取る工程と、
    前記第二の走行台車装置が水平方向に移動して前記第二の走行台車装置の移載装置によって水平方向に配列される複数の第二の保管棚のいずれかに自転車を収容する工程と、を備える機械式自転車駐輪方法。
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