JP6976555B2 - レール間移替用台車 - Google Patents

Description

本発明はレール間移替用台車に係り、特に作業用台車用に敷設された複数の走行レールの間で作業用台車を移替するのに適したレール間移替用台車に関するものである。

農作業の作業用台車として典型的なものは特許文献１に記載されたものである。この作業用台車には４つの車輪が設けられており、この車輪の転動により走行させている。
而して、重量のある農作物を積載したり、昇降機能を備えたり等、作業用台車によっては重量負荷が大きい場合があり、これらは、地面の状態等によっては車輪がめり込んで走行し難くなる場合がある。そのため、農業用でも、地面に走行レールを敷設して、台車の車輪をそのレール上で転動させることでスムーズな走行を確保するレール利用システムが提案され、既に植物工場内では導入されてきている。

図１は植物工場内にレールを敷設した例を示すものであり、細長い水耕栽培装置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７が並んで平行に配置されている。また、中央の通路を挟んで、同様に、細長い水耕栽培装置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７が並んで平行に配置されている。水耕栽培装置Ａ１と水耕栽培装置Ｂ１は中央の通路を介して対向しており、水耕栽培装置Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６、Ａ７と水耕栽培装置Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６、Ｂ７についても同様に配置されている。

そして、水耕栽培装置Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、……どうしの間とその両端側には、２本のレールが互いに平行に延びたレール対１０１Ａ、１０２Ａ、１０３Ａ、１０４Ａ、１０５Ａ、１０６Ａ、１０７Ａ、１０８Ａが敷設されている。また、水耕栽培装置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、……どうしの間とその両端側にも、２本のレールが互いに平行に延びたレール対１０１Ｂ、１０２Ｂ、１０３Ｂ、１０４Ｂ、１０５Ｂ、１０６Ｂ、１０７Ｂ、１０８Ｂが敷設されている。レール対１０１Ａ、１０２Ａ、……とレール対１０１Ｂ、１０２Ｂ、……は同じレール幅に設定され、中央通路を挟んで対向しており、レール対１０１Ａの延長軌道上にレール対１０１Ｂが敷設されている。レール対１０２Ａ、……と、レール対１０２Ｂ、……についても同様に設定されている。
作業用台車Ｃは車輪Ｗをこのレール対１０１Ａ、１０１Ｂ、……に乗せてレール軌道上を走行させながら水耕栽培装置Ａ１、Ｂ１、……に対して収穫等の作業を行うようになっている。

また、中央通路には、別のレール対１１１が敷設されている。レール対１１１は、作業用台車Ｃをレール対１０１Ａ、１０２Ａ、……、１０１Ｂ、１０２Ｂ、……の間で移替するのに利用されており、これらのレール対１０１Ａ、１０２Ａ、……、１０１Ｂ、１０２Ｂ、……と直交する方向に設けられている。

特開２００１−２６０１６号公報

ところで、レール対１１１と、レール対１０１Ａ、……側とは連続していないので、レール対１１１も作業用台車Ｃで走行させて移替するとなると、作業用台車Ｃを持ち上げてレール対１０１Ａ、……側からレール対１１１に乗せ移し、また、レール対１１１からレール対１０１Ａ、……側のいずれかに乗せ移すことになる。この移替作業には、相当な力が必要であり、複数人が必要となる場合もある。
一方、レール対１０１Ａ、……側とレール対１１１とを連続させて、レール対１０１Ａ、……側とレール対１１１との間でもレール走行ができるようにすれば、上記したような人的負担は無くなるが、レール対１１１側に、作業用台車の方向を転回させるために、大きな湾曲部分を設ける必要があり、敷設スペースを余分に確保する必要が出てくる。植物工場によっては、面積の制限があり、その場合には、このレール連続化案を採用し難い。

本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、レール対間の作業用台車の移替を、人的負担を軽減して容易に行うことができるよう、作業用台車のレール間移替用に適した専用の台車を提供することを、その目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項１の発明は、一対の平行なフレーム要素が２組上下方向で互いに直交方向に配列され、平面視＃状で一体化されたベースフレームと、下側に配置された一対のフレーム要素組の口部分からの延出側に取り付けられた車輪と、上側に配置された一対のフレーム要素組を主レール対とし前記主レール対に対してそれぞれの同じ方向を向いた一端から直状に伸縮自在に連結された補助レール対と、前記補助レール対のいずれかの補助レールを伸長したときにそれ以上の伸長による連結先の前記主レール対側の主レールとの連結分断を規制する分断規制手段と、前記補助レールの回動により前記主レールに対して傾斜姿勢とする姿勢変更手段を備え、前記主レール対と伸長した前記補助レール対とで、作業用台車の車輪の走行軌道を構成し、前記補助レールは前記主レールに対して入れ子収納式に連結され、且つ、前記主レールの端部に設けられ上方に突出した凸条部と前記補助レールの端部に設けられ下方に突出した凸条部とを備えており、前記補助レールの引き出しによる最大伸長時には、前記凸条部どうしの突当てにより、前記補助レールの前記主レールに対する移動が規制されて前記分断規制手段が実現されると共に、そこを支点とし前記主レールの天井面との間の隙間を利用して回動して前記姿勢変更手段が実現されることを特徴とするレール間移替用台車である。

請求項２の発明は、一対の平行なフレーム要素が２組上下方向で互いに直交方向に配列され、平面視＃状で一体化されたベースフレームと、下側に配置された一対のフレーム要素組の口部分からの延出側に取り付けられた車輪と、上側に配置された一対のフレーム要素組を主レール対とし前記主レール対に対してそれぞれの同じ方向を向いた一端から直状に伸縮自在に連結された補助レール対と、前記補助レール対のいずれかの補助レールを伸長したときにそれ以上の伸長による連結先の前記主レール対側の主レールとの連結分断を規制する分断規制手段と、前記補助レールの回動により前記主レールに対して傾斜姿勢とする姿勢変更手段を備え、前記主レール対と伸長した前記補助レール対とで、作業用台車の車輪の走行軌道を構成し、前記主レールに走行して乗ってきた作業用台車の車輪の走行を停止する走行停止手段が着脱自在に設けられており、前記走行停止手段が、一対のフレーム要素の間に上側から架け渡されてレール上面から突出するストッパ部材と、前記ストッパ部材を前記一対のフレーム要素に対してピンの抜き差しにより一時的に固定するピンを構成要素とする一時的固定手段を備えることを特徴とするレール間移替用台車である。

請求項３の発明は、一対の平行なフレーム要素が２組上下方向で互いに直交方向に配列され、平面視＃状で一体化されたベースフレームと、下側に配置された一対のフレーム要素組の口部分からの延出側に取り付けられた車輪と、上側に配置された一対のフレーム要素組を主レール対とし前記主レール対に対してそれぞれの同じ方向を向いた一端から直状に伸縮自在に連結された補助レール対と、前記補助レール対のいずれかの補助レールを伸長したときにそれ以上の伸長による連結先の前記主レール対側の主レールとの連結分断を規制する分断規制手段と、前記補助レールの回動により前記主レールに対して傾斜姿勢とする姿勢変更手段を備え、前記主レール対と伸長した前記補助レール対とで、作業用台車の車輪の走行軌道を構成し、前記補助レール対は１組設けられており、前記補助レール対の移動により前記主レール対の一方側への伸長状態から他方側への伸長状態に変更されることを特徴とするレール間移替用台車である。

本発明のレール間移替用台車によれば、レール対間の作業用台車の移替を、人的負担を軽減して容易に行うことができる。

植物工場内のレール敷設例の説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係るレール間移替用台車の斜視図である。 図２のレール間移替用台車の平面図である。 図２のレール間移替用台車の正面図である。 図２のレール間移替用台車の側面図である。 図２のレール間移替用台車の主レールと補助レールの連結関係説明図である。 図６に基づく、補助レールの回動機構の説明図である。 図６に基づく、補助レールの回動機構の説明図である。 図２の補助レールの最大伸長状態の平面図である。 図２のレール間移替用台車への作業用台車の移替作業の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係るレール間移替用台車の側面図である。 図１１のレール間移替用台車の主レールと補助レールの連結関係説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係るレール間移替用台車の斜視図である。

本発明の第１の実施の形態に係るレール間移替用台車１を図面にしたがって説明する。
図２〜図５に示すように、このレール間移替用台車１のベースフレーム３は、４本のフレーム要素で構成されている。断面正方形の比較的短い角筒材５が２本１組で互いに平行に配置されており、比較的長い溝形材７が２本１組で互いに平行に且つ開口側が水平方向で相対するように配置されている。この溝形材７は上端側にリップ８が延設されている。
一対の角筒材５、５の上側に一対の溝形材７、７が直交方向になるように架け渡されており、それらの板面どうしが上下で重なり合ってできた交差した部分が固定されて一体化されており、これらでベースフレーム３が構成されている。

従って、ベースフレーム３は、全体として、＃状になっており、角筒材５、溝形材７とも端部は揃っている。すなわち、中心部分はロ状になっており、そこから、一対の角筒材５、５と一対の溝形材７、７がそれぞれ両側に等しく延出している。
この角筒材５の延出側に車軸が固定されて、車輪９がカバー１１と共に取り付けられている。一つの角筒材５の両側延出部にそれぞれ車輪９、９が取り付けられており、合計で４つの車輪９、９、９、９が備えられている。
これらの車輪９の転動により、ベースフレーム３、すなわちレール間移替用台車１は黒枠矢印に示す方向に走行可能になっており、各車輪９は敷設されたレール対１１１に乗っている。

１つの溝形材７には断面正方形の角筒材１３が２つ入れ子状に直列に差込まれて連結されている。従って、角筒材１３を引き出せば、溝形材７に対して直状に伸長し、押し戻せば収縮して溝形材７に収納される。角筒材１３、１３どうしは連結されていないので、溝形材７の両端部からそれぞれ独立的に引き出し収納することができる。
一対の角筒材１３、１３が２組設けられており、一対の溝形材７、７の同じ方向の端部から伸縮する角筒材１３、１３で１組のレール対が構成されている。一対の溝形材７、７が主レール対７Ｍで、この２組の角筒材１３、１３がそれぞれ各別に補助レール対１３Ｓ、１３Ｓとなっており、１組の主レール対７Ｍと、２組の補助レール対１３Ｓ、１３Ｓで、移替用レール対１５が構成されている。

図６〜図８に示すように、溝形材７の差込み口である端部には上方に向かって突出する凸条部１７が設けられ、一方、角筒材１３の差込み先端部には下方に向かって突出する凸条部１９が設けられている。凸条部１７の突出高さは、凸条部１９の突出高さと略同じになっている。凸条部１７、１９はそれぞれ溝形材７、角筒材１３の直状方向に直交する方向に延びており、それぞれの両端部は溝形材７、角筒材１３の内面に当接している。
溝形材７の天井面（内面）と角筒材１３の上面（外面）との間には隙間が設けられている。

角筒材１３が溝形材７に対して移動するときには、角筒材１３側の凸条部１９が溝形材７の底面（内面）を摺動し、溝形材７側の凸状部１７が角筒材１３の下面（外面）を摺動する。すなわち、角筒材１３は溝形材７に対して二箇所で持ち上げ支持された状態で移動する。
図６では、角筒材１３が溝形材７に対して左側から伸縮する状態が示されている。図７に示すように、角筒材１３が最大に引き出されて伸長すると、角筒材１３側の凸状部１９が溝形材７側の凸状部１７に突き当たり、それ以上の伸長方向の移動は規制される。従って、角筒材１３の抜落ちは阻止される。また、溝形材７の空洞部には上側に上記したように隙間があるので、この隙間が回動用に利用される。すなわち、突き当たった凸条部１９が回動支点となって、角筒材１３が自重により反時計回りに回動する。この回動により、角筒材１３が伸長側先端にいくほど下がった傾斜姿勢になる。

図３、図４に示すように、補助レール対１３Ｓとなる一対の角筒材１３、１３の伸長側端部には連結部２１が架け渡されて連結されている。この連結部２１は細長い平板で構成されており、角筒材１３、１３の下面側に架け渡され、板面が上下方向を向いた姿勢で固定されている。補助レール対１３Ｓを構成する角筒材１３、１３はこの連結部２１を介して一体移動するようになっている。
連結部２１の中間には、持上げ部２３が取り付けられている。この持上げ部２３は、四角形の小さい平板を二か所で垂直に折り曲げて断面Ｓ形にしたものであり、逆Ｌ字状に立ち上がった姿勢で固定されている。上側の板部は連結部２１より伸長方向外方に張り出した状態になっている。補助レール対１３Ｓを引き出したり、収納するときに、そこを把持部として利用することができる。また、押し戻して収納するときには、図８に示すように、足先Ｓで持上げ部２３を持ち上げて角筒材１３、１３を溝形材７、７に対して傾斜姿勢から直状に戻して、そのまま足先Ｓで連結部２１を押すようにすることもできる。

溝形材７の両端部の上面側にはそれぞれ連結孔２５、２５が形成されている。また、別体としてストッパ部材２７が用意されている。このストッパ部材２７は細長い矩形の平板を長手方向中間部で垂直に折り曲げられており、断面Ｌ字状になっている。このＬ字状の一方側に２つの連通孔２９、２９が形成されている。
走行停止手段を働かせるときには、ストッパ部材２７は、主レール対７Ｍを構成する溝形材７、７に架け渡した状態で乗せる。その際、ストッパ部材２７は、連通孔２９、２９が形成された側が溝形材７、７に重なるようにする。ストッパ部材２７側の連通孔２９、２９の間隔は、溝形材７側の連通孔２５、２５の間隔と同じに設定されているので、連通孔２９、２９と連通孔２５、２５を合わせて上下方向に連通させ、そこにピン３１、３１を差込むことで、ストッパ部材２７を主レール対７Ｍを構成する溝形材７、７の上面に固定することができる。固定したときには、ストッパ部材２７の垂直に立ち上がった面がストッパ面２７Ａになる。
ピン３１は容易に抜くことができるので、ストッパ部材２７は必要に応じて適宜取り付け、取り外しができる。

図９は、２組の補助レール対１３Ｓ、１３Ｓを主レール対７Ｍに対して両側から引き出して最大に伸長した状態を示しており、これとは対照的に、図３が収納して最小に収縮した状態を示している。なお、補助レール対１３Ｓは２組設けられているが、これらは独立して動くので、一方を伸長状態、他方を収縮状態にすることも可能である。

レール間移替用台車１は上記のように構成されている。
主レール対７Ｍ、補助レール対１３Ｓのレール間距離、レール断面寸法はレール対１０１Ａ、……と略同じように設計されている。
図１に示すように、レール間移替作業は、レール対１１１上に待機させたレール間移替用台車１の補助レール対１３Ｓを引き出し、主レール対７Ｍに連なる作業用台車Ｃの走行軌道をつくる。主レール対７Ｍはレール対１０１Ａ、……より高い位置にあるが、補助レール対１３Ｓが上記した回動機構により傾斜して、その下端が地面に到達しているので、移替先のレール対１０１Ａ、……の端部の近傍に、補助レール対１３Ｓの端部が臨むことになり、殆ど直状に連続した状態になる。

従って、レール走行を利用して、作業用台車Ｃをレール対１０１Ａ、……上から、レール対１１１上に待機させたレール間移替用台車１に乗せ、更に、レール対１０１Ａ、……に降ろすことができる。
レール間移替用台車１の補助レール対１３Ｓは２組備えられており、レール対１０１Ａ、……側にも、レール対１０１Ｂ、……側にも伸長させることができ、また、レール間移替用台車１は黒枠矢印に示すように、レール対１１１上を走行移動できるので、作業用台車Ｃを移替して、白枠矢印に示すように、レール対１０１Ａ、……、１０１Ｂ、……のいずれの間もレール走行させることができる。

補助レール対１３Ｓは必要無いときは収納できるので、レール間移替用台車１を走行させるときには収納しておけば、走行の邪魔にならない。また、作業用台車Ｃを中央通路を跨いで移替するときには、図１０に示すように、補助レール対１３Ｓを２組とも伸長させておけば、作業用台車Ｃを白枠矢印に示す方向に直進させるだけで移替が終了する。
また、ストッパ部材２７を固定しておけば、作業用台車Ｃを走行させて乗せる際に勢いが付いていても走行方向先側から脱落することがない。

本発明の第２の実施の形態に係るレール間移替用台車３３を図面にしたがって説明する。
図１１に示すように、このレール間移替用台車３３では、補助レール対１３Ｓの代わりに、補助レール対３５Ｓが１組備えられている。
この補助レール対３５Ｓは主レール対７Ｍの両側から引き出せるようになっている。具体的には、図１２に示すように、主レール対７Ｍを構成する溝形材７側の凸条部３７を、補助レール対３５Ｓを構成する角筒材１３側の凸条部３９が乗り越えて両端から矢印に示すように左右方向に引き出すことができるように、上側の隙間が大きく設定されている。

主レール対７Ｍの溝形材７に補助レール対３５Ｓを構成する１つの角筒材５だけを収納するので、角筒材５を第１の実施の形態よりも長く設定することができる。従って、引き出し、傾斜させて先端部を地面に設置したときには、その傾斜角度を緩やかにすることができる。傾斜が緩やかになった分だけ、作業用台車Ｃを主レール対７Ｍに乗せることが楽になる。中央通路を広く確保できる場合には、このようなタイプの利用も考えられる。

本発明の第３の実施の形態に係るレール間移替用台車４１を図面にしたがって説明する。
図１３に示すように、このレール間移替用台車４１では、主レール対４３Ｍは一対の角筒材４３、４３で構成され、同じ方向を向いたそれぞれの一端側（左下側）は閉じられている。補助レール対４５Ｓを構成する一対の角筒材４５、４５は、主レール対４３Ｍを構成する一対の角筒材４３、４３の他端側（右上側）から引き出せるようになっており、第１の実施の形態に係るレール間移替用台車１で備えられた凸条部１７、１９は角筒材４３、４５にもそれぞれ備えられている。
引き出し方向が片側のみになっているので、ストッパ部材４７は取り外す必要がなく、連結部と兼用されており、断面Ｌ字状の細長い板材で構成されている。このストッパ部材４７の垂直に立ち上がった面がストッパ面４７Ａになっている。
このレール移替用台車４１が最も単純なタイプになっている。

レール間移替用台車１（第１の実施の形態）では、補助レール対が２組、主レール対に収納され、同時に両側から引き出せるようになっており、レール間移替用台車３３（第２の実施の形態）では、補助レール対が１組、主レール対に収納され、両側から引き出せるが、片側から択一的に引き出すようになっており、レール間移送用台車４１（第３の実施の形態）では、補助レール対が１組、主レール対に収納され、片側のみから引き出すようになっている。これらは、利用する場所のレイアウトに応じて使い分けることが推奨される。

以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。

１…レール間移替用台車（第１の実施の形態）
３…ベースフレーム ５…角筒材 ７…溝形材 ７Ｍ…主レール対
８…リップ ９…車輪 １１…カバー １３…角筒材
１３Ｓ…補助レール対 １５…移替用レール対 １７…凸状部 １９…凸条部
２１…連結部 ２３…持上げ部 ２５…連結孔 ２７…ストッパ部材
２７Ａ…ストッパ面 ２９…連結孔 ３１…ピン
Ａ１〜Ａ７、Ｂ１〜Ｂ７…水耕栽培装置
１０１Ａ〜１０８Ａ、１０１Ｂ〜１０８Ｂ…レール対
Ｃ…作業用台車 Ｗ…車輪 Ｓ…靴
３３…レール間移替用台車（第２の実施の形態）
３５Ｓ…補助レール対 ３７…凸条部 ３９…凸条部
４１…レール間移替用台車（第３の実施の形態）
４３…角筒材 ４３Ｍ…主レール対 ４５…角筒材 ４５Ｓ…補助レール対
４７…ストッパ部材（連結部） ４７Ａ…ストッパ面

Claims (3)

1. 一対の平行なフレーム要素が２組上下方向で互いに直交方向に配列され、平面視＃状で一体化されたベースフレームと、下側に配置された一対のフレーム要素組の口部分からの延出側に取り付けられた車輪と、上側に配置された一対のフレーム要素組を主レール対とし前記主レール対に対してそれぞれの同じ方向を向いた一端から直状に伸縮自在に連結された補助レール対と、前記補助レール対のいずれかの補助レールを伸長したときにそれ以上の伸長による連結先の前記主レール対側の主レールとの連結分断を規制する分断規制手段と、前記補助レールの回動により前記主レールに対して傾斜姿勢とする姿勢変更手段を備え、
   前記主レール対と伸長した前記補助レール対とで、作業用台車の車輪の走行軌道を構成し、
   前記補助レールは前記主レールに対して入れ子収納式に連結され、且つ、
   前記主レールの端部に設けられ上方に突出した凸条部と前記補助レールの端部に設けられ下方に突出した凸条部とを備えており、
   前記補助レールの引き出しによる最大伸長時には、前記凸条部どうしの突当てにより、前記補助レールの前記主レールに対する移動が規制されて前記分断規制手段が実現されると共に、そこを支点とし前記主レールの天井面との間の隙間を利用して回動して前記姿勢変更手段が実現されることを特徴とするレール間移替用台車。
2. 一対の平行なフレーム要素が２組上下方向で互いに直交方向に配列され、平面視＃状で一体化されたベースフレームと、下側に配置された一対のフレーム要素組の口部分からの延出側に取り付けられた車輪と、上側に配置された一対のフレーム要素組を主レール対とし前記主レール対に対してそれぞれの同じ方向を向いた一端から直状に伸縮自在に連結された補助レール対と、前記補助レール対のいずれかの補助レールを伸長したときにそれ以上の伸長による連結先の前記主レール対側の主レールとの連結分断を規制する分断規制手段と、前記補助レールの回動により前記主レールに対して傾斜姿勢とする姿勢変更手段を備え、
   前記主レール対と伸長した前記補助レール対とで、作業用台車の車輪の走行軌道を構成し、
   前記主レールに走行して乗ってきた作業用台車の車輪の走行を停止する走行停止手段が着脱自在に設けられており、
   前記走行停止手段が、一対のフレーム要素の間に上側から架け渡されてレール上面から突出するストッパ部材と、前記ストッパ部材を前記一対のフレーム要素に対してピンの抜き差しにより一時的に固定するピンを構成要素とする一時的固定手段を備えることを特徴とするレール間移替用台車。
3. 一対の平行なフレーム要素が２組上下方向で互いに直交方向に配列され、平面視＃状で一体化されたベースフレームと、下側に配置された一対のフレーム要素組の口部分からの延出側に取り付けられた車輪と、上側に配置された一対のフレーム要素組を主レール対とし前記主レール対に対してそれぞれの同じ方向を向いた一端から直状に伸縮自在に連結された補助レール対と、前記補助レール対のいずれかの補助レールを伸長したときにそれ以上の伸長による連結先の前記主レール対側の主レールとの連結分断を規制する分断規制手段と、前記補助レールの回動により前記主レールに対して傾斜姿勢とする姿勢変更手段を備え、
   前記主レール対と伸長した前記補助レール対とで、作業用台車の車輪の走行軌道を構成し、
   前記補助レール対は１組設けられており、
   前記補助レール対の移動により前記主レール対の一方側への伸長状態から他方側への伸長状態に変更されることを特徴とするレール間移替用台車。

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