特開 2025-31327 汚物処理装置、汚物抜き取り装置およびタンク給水装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025031327

(43)【公開日】2025-03-07

(54)【発明の名称】汚物処理装置、汚物抜き取り装置およびタンク給水装置

(51)【国際特許分類】

   B61D 35/00 20060101AFI20250228BHJP

【ＦＩ】

B61D35/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023137483

(22)【出願日】2023-08-25

(71)【出願人】

【識別番号】597096644

【氏名又は名称】株式会社ＪＲ東日本テクノハートＴＥＳＳＥＩ

(71)【出願人】

【識別番号】592145268

【氏名又は名称】ＪＲ東日本コンサルタンツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003982

【氏名又は名称】弁理士法人来知国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100154405

【弁理士】

【氏名又は名称】前島 大吾

(74)【代理人】

【識別番号】100079005

【弁理士】

【氏名又は名称】宇高 克己

(72)【発明者】

【氏名】安田 満治

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 泰時

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼野 恵理子

(72)【発明者】

【氏名】原田 素規

(57)【要約】

【課題】従来、作業員による手作業で行っていた汚物抜き取り作業およびタンク給水作業を代替する装置を提供する。
【解決手段】列車の汚物タンクの汚物を処理する装置３であって、前記汚物タンクの排出口６または給水口７の位置を特定する位置特定機構１０と、列車進行方向に移動可能な移動機構２０と、前記汚物タンクから汚物を抜き取る汚物抜き取り機構３０,４０，５０と、前記汚物タンクへ給水するタンク給水機構７０,８０，９０と、各機構の動作を制御する制御部１２０と、を備える。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

列車の汚物タンクの汚物を処理する装置であって、
前記汚物タンクの排出口または給水口の位置を特定する位置特定機構と、
列車進行方向に移動可能な移動機構と、
前記汚物タンクから汚物を抜き取る汚物抜き取り機構と、
前記汚物タンクへ給水するタンク給水機構と、
各機構の動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする汚物処理装置。

【請求項2】

前記汚物抜き取り機構は、
汚物抜き取りホースを排出口方向前後に移動させる汚物抜き取りホース移動機構と、
前記汚物抜き取りホースの先端に設けられ、前記排出口と接続する接続機構と、
前記排水口のコックを開閉するコック開閉機構と、
を有する
ことを特徴とする請求項1記載の汚物処理装置。

【請求項3】

前記タンク給水機構は、
前記給水口のキャップを取り外すキャップ取り外し機構と、
給水ホースを給水口方向前後に移動させる給水ホース移動機構と、
前記給水ホースの先端を加締める加締め機構と、
前記給水ホースを介して給水する給水機構と、
を有する
ことを特徴とする請求項1記載の汚物処理装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記位置特定機構に排出口または給水口の位置を特定させる処理と、
前記排出口または給水口に対応するように移動機構に移動させる処理と、
前記汚物抜き取り機構に汚物タンクから汚物を抜き取らせる処理と、
前記汚物抜き取り機構の処理に連動させて、前記タンク給水機構に前記汚物タンクへ給水させる処理と、
を実行する
ことを特徴とする請求項１記載の汚物処理装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記汚物抜き取りホース移動機構に前記汚物抜き取りホースを排出口方向に前進させる処理と、
前記接続機構に前記汚物抜き取りホース先端と前記排出口とを接続させる処理と、
前記コック開閉機構に前記排水口のコックを開閉させる処理と、
を実行する
ことを特徴とする請求項２記載の汚物処理装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記キャップ取り外し機構に前記給水口のキャップを取り外させる処理と、
前記給水ホース移動機構に前記給水ホースを給水口方向に前進させる処理と、
前記加締め機構に前記給水ホース先端を加締めさせる処理と、
前記給水機構に、給水させる処理と、
を実行する
ことを特徴とする請求項３記載の汚物処理装置。

【請求項7】

列車の汚物タンクから汚物を抜き取る装置であって、
前記汚物タンクの排出口の位置を特定する位置特定機構と、
列車進行方向に移動可能な移動機構と、
ホースを排出口方向前後に移動させるホース移動機構と、
前記ホースの先端に設けられ、前記排出口と接続する接続機構と、
前記排水口のコックを開閉するコック開閉機構と、
各機構の動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする汚物抜き取り装置。

【請求項8】

前記制御部は、
前記位置特定機構に排出口の位置を特定させる処理と、
前記排出口と前記ホース先端が対向するように移動機構に移動させる処理と、
前記ホース移動機構に前記ホースを排出口方向に前進させる処理と、
前記接続機構に前記ホース先端と前記排出口とを接続させる処理と、
前記コック開閉機構に前記排水口のコックを開閉させる処理と、
を実行する
ことを特徴とする請求項７記載の汚物抜き取り装置。

【請求項9】

列車の汚物タンクに給水する装置であって、
前記汚物タンクの給水口の位置を特定する位置特定機構と、
列車進行方向に移動可能な移動機構と、
前記給水口のキャップを取り外すキャップ取り外し機構と、
ホースを給水口方向前後に移動させるホース移動機構と、
前記ホースの先端を加締める加締め機構と、
前記ホースを介して給水する給水機構と、
各機構の動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とするタンク給水装置。

【請求項10】

前記制御部は、
前記位置特定機構に給水口の位置を特定させる処理と、
前記給水口と前記キャップ取り外し機構が対向するように移動機構に移動させる処理と、
前記キャップ取り外し機構に前記給水口のキャップを取り外させる処理と、
前記ホース移動機構に前記ホースを給水口方向に前進させる処理と、
前記加締め機構に前記ホース先端を加締めさせる処理と、
前記給水機構に、給水させる処理と、
を実行する
ことを特徴とする請求項９記載のタンク給水装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は汚物処理装置に関り、主に鉄道車両用汚物処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

飛行機・バス・鉄道などの長距離移動に提供されている交通機関にはトイレおよび汚物タンクが備えられており、移動中の乗客の排泄物等（汚水含む）を汚物タンクに溜めておく（例えば特許文献１）。汚水タンクには排出口と給水口を有する。

【0003】

鉄道車両では、車両基地に設備された給排水設備にて、汚物を抜き取るとともに、タンクに給水し洗浄する。抜き取られた汚物は地上側に整備された汚水処理層へ放流される。

【0004】

従来技術において、汚物抜き取り作業およびタンク給水作業は作業員による手作業により行っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許７０１１６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、鉄道車両では、複数の車両が連結しており、車両軸方向に長く、複数の汚物タンクが車両軸方向に存在する。その結果、作業エリアも車両軸方向に長く、相対的に、車両軸直交方向に短くなり、狭くなりがちである。

【0007】

狭い作業エリアにおいて、特にホースの取り回し等は困難であり、作業員の負担となっている。その他、汚物の臭い、夏場の高温下での作業等も作業員の負担となっている。

【0008】

本発明は上記課題を解決するものであり、従来、作業員による手作業で行っていた汚物抜き取り作業およびタンク給水作業を代替する装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決する本発明は、列車の汚物タンクの汚物を処理する汚物処理装置である。前記汚物タンクの排出口または給水口の位置を特定する位置特定機構と、列車進行方向に移動可能な移動機構と、前記汚物タンクから汚物を抜き取る汚物抜き取り機構と、前記汚物タンクへ給水するタンク給水機構と、各機構の動作を制御する制御部と、を備える。

【0010】

これにより、従来、作業員による手作業で行っていた汚物抜き取り作業およびタンク給水作業を代替できる。

【0011】

上記発明において好ましくは、前記汚物抜き取り機構は、汚物抜き取りホースを排出口方向前後に移動させる汚物抜き取りホース移動機構と、前記汚物抜き取りホースの先端に設けられ、前記排出口と接続する接続機構と、前記排水口のコックを開閉するコック開閉機構と、を有する。

【0012】

これにより、従来、作業員による手作業で行っていた汚物抜き取り作業を代替できる。

【0013】

上記発明において好ましくは、前記タンク給水機構は、前記給水口のキャップを取り外すキャップ取り外し機構と、給水ホースを給水口方向前後に移動させる給水ホース移動機構と、前記給水ホースの先端を加締める加締め機構と、前記給水ホースを介して給水する給水機構と、を有する。

【0014】

これにより、従来、作業員による手作業で行っていたタンク給水作業を代替できる。

【0015】

上記発明において好ましくは、前記制御部は、前記位置特定機構に排出口または給水口の位置を特定させる処理と、前記排出口または給水口に対応するように移動機構に移動させる処理と、前記汚物抜き取り機構に汚物タンクから汚物を抜き取らせる処理と、前記汚物抜き取り機構の処理に連動させて、前記タンク給水機構に前記汚物タンクへ給水させる処理と、を実行する。

【0016】

これにより、従来では別々の作業であった汚物抜き取り作業とタンク給水作業とを一連の作業で行うことができる。

【0017】

上記発明において好ましくは、前記制御部は、前記汚物抜き取りホース移動機構に前記汚物抜き取りホースを排出口方向に前進させる処理と、前記接続機構に前記汚物抜き取りホース先端と前記排出口とを接続させる処理と、前記コック開閉機構に前記排水口のコックを開閉させる処理と、を実行する。

【0018】

これにより、汚物抜き取り作業に係る一連の処理を実行できる。

【0019】

上記発明において好ましくは、前記制御部は、前記キャップ取り外し機構に前記給水口のキャップを取り外させる処理と、前記給水ホース移動機構に前記給水ホースを給水口方向に前進させる処理と、前記加締め機構に前記給水ホース先端を加締めさせる処理と、前記給水機構に、給水させる処理と、を実行する。

【0020】

これにより、タンク給水作業に係る一連の処理を実行できる。

【0021】

上記課題を解決する本発明は、列車の汚物タンクから汚物を抜き取る汚物抜き取り装置である。前記汚物タンクの排出口の位置を特定する位置特定機構と、列車進行方向に移動可能な移動機構と、ホースを排出口方向前後に移動させるホース移動機構と、前記ホースの先端に設けられ、前記排出口と接続する接続機構と、前記排水口のコックを開閉するコック開閉機構と、各機構の動作を制御する制御部と、を備える。

【0022】

これにより、従来、作業員による手作業で行っていた汚物抜き取り作業を代替できる。

【0023】

上記発明において好ましくは、前記制御部は、前記位置特定機構に排出口の位置を特定させる処理と、前記排出口と前記ホース先端が対向するように移動機構に移動させる処理と、前記ホース移動機構に前記ホースを排出口方向に前進させる処理と、前記接続機構に前記ホース先端と前記排出口とを接続させる処理と、前記コック開閉機構に前記排水口のコックを開閉させる処理と、を実行する。

【0024】

これにより、汚物抜き取り作業に係る一連の処理を実行できる。

【0025】

上記課題を解決する本発明は、列車の汚物タンクに給水するタンク給水装置であって、前記汚物タンクの給水口の位置を特定する位置特定機構と、列車進行方向に移動可能な移動機構と、前記給水口のキャップを取り外すキャップ取り外し機構と、ホースを給水口方向前後に移動させるホース移動機構と、前記ホースの先端を加締める加締め機構と、前記ホースを介して給水する給水機構と、各機構の動作を制御する制御部と、を備える。

【0026】

これにより、従来、作業員による手作業で行っていたタンク給水作業を代替できる。

【0027】

上記発明において好ましくは、前記制御部は、前記位置特定機構に給水口の位置を特定させる処理と、前記給水口と前記キャップ取り外し機構が対向するように移動機構に移動させる処理と、前記キャップ取り外し機構に前記給水口のキャップを取り外させる処理と、前記ホース移動機構に前記ホースを給水口方向に前進させる処理と、前記加締め機構に前記ホース先端を加締めさせる処理と、前記給水機構に、給水させる処理と、を実行する。

【0028】

これにより、タンク給水作業に係る一連の処理を実行できる。

【発明の効果】

【0029】

本発明の装置によれば、従来、作業員による手作業で行っていた汚物抜き取り作業およびタンク給水作業を代替できる。その結果、作業員の負担を大幅に軽減できるととともに、作業時間を大幅に短縮できる。

【0030】

なお、鉄道車両側の改造は不要であり、直ちに適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】汚物抜き取り装置構成図（第１実施形態）

【図2】排出口接続機構構成図

【図3】コック開閉機構構成図

【図4】機能ブロック図

【図5】制御フロー図

【図6】タンク給水装置構成図（第２実施形態）

【図7】キャップ取り外し機構動作説明図

【図8】キャップ取り外し機構動作説明図

【図9】加締機構構成図

【図10】機能ブロック図

【図11】制御フロー図

【図12】汚物処理装置構成図（第３実施形態）

【図13】機能ブロック図

【図14】制御フロー図

【図15】汚物タンク外観図

【発明を実施するための形態】

【0032】

＜第１実施形態＞
～構成～

【0033】

図１は汚物抜き取り装置の構成図である。正面図と側面図である。

【0034】

汚物抜き取り装置１は、位置特定機構１０と、下部移動機構２０と、上部移動機構３０と、排出口接続機構４０と、コック開閉機構５０と、制御部１００とから構成される。

【0035】

位置特定機構１０は、汚物タンクの排出口６の位置を特定する。図示の例では、２つのアーム１１，１１とリンク機構からなる。アームが開き汚物タンクボックス内壁にて反力を取ると、排出口６中心と汚物抜き取りホースの中心とが一致する。

【0036】

近年は、カメラにより画像解析技術が進んでおり、これを利用して、汚物タンクの排出口６の位置を特定してもよい。

【0037】

下部移動機構２０は、装置全体を移動可能とする。図示の例では、２つのアームが汚物タンクボックス内壁にて反力を取ると、アームの動作に従動して、車輪が列車長手方向に移動する。下部移動機構２０は制止部を有する。制止部が作動すると、装置自重との相互作用により、移動は制限される。また、基本的に列車直交（列車短手）方向には移動しない。

【0038】

上部移動機構３０は下部移動機構に対し、上部機構（汚物抜き取りホース、排出口接続機構４０、コック開閉機構５０を含む）を排出口方向（列車直交方向）前後に移動させる。例えば、下部移動機構２０から立設された支柱の上部にレール３１が設けられ、レール３１を介して上部機構が移動する。

【0039】

排出口接続機構４０は、汚物抜き取りホースの先端に設けられ、排出口６と接続する。

【0040】

図２は、排出口接続機構４０の構成図である。正面図と側面図である。排出口接続機構４０は、回動部４１と、回転打撃部４２と、打撃受け部４３と、螺号部４４とからなる。

【0041】

回動部４１は、ホースに対しホース周りに、回転打撃部４２を回動させる。打撃受け部４３は螺号部４４と一体に設けられている。回転打撃部４２は回動し、打撃受け部４３に衝突する。その反力により、打撃受け部４３は回動し、螺号部４４は排出口６内の螺号部と螺号する。

【0042】

これにより、汚物抜き取りホースと排出口６とが接続する。他の手段により接続してもよい。

【0043】

また、回動部４１が回転打撃部４２を逆方向に回動させることにより、螺号が解除され、接続は解除される。

【0044】

コック開閉機構５０は排水口６のコックを開閉する。

【0045】

図３は、コック開閉機構５０の動作説明図である。コック開状態とコック閉状態の正面図と側面図である。コック開閉機構５０は、往復運動部５１と、リンク部５２と、回動部５３とからなる。

【0046】

往復運動部５１はシリンダに往復運動させる。往復運動部５１はリンク部５２を介して回動部５３と連動する。すなわち、リンクを介して往復運動が回動に変換される。

【0047】

回動部５３はコック把持部を有し、コック開状態からコック閉状態へ、または、コック閉状態からコック開状態へ回動する。

【0048】

制御部１００は、位置特定機構１０、下部移動機構２０、上部移動機構３０、排出口接続機構４０、コック開閉機構５０の動作を制御する。

【0049】

図４は、制御部１００の機能ブロック図である。制御部１００は、位置特定部１０１と下部移動部１０２と上部移動部１０３と排出口接続部１０４とコック開閉部１０５とを有する。

【0050】

位置特定部１０１は位置特定機構１０の動作を制御する。下部移動部１０２は位置特定部１０１処理と連動して、下部移動機構２０の動作を制御する。上部移動部１０３は下部移動部１０２の処理後、上部移動機構３０の動作を制御する。排出口接続部１０４は上部移動部１０３の処理後または連動して、排出口接続機構４０の動作を制御する。コック開閉部１０５は排出口接続部１０４の処理後、コック開閉機構５０の動作を制御する。

【0051】

～動作～
図５は、制御部１００による動作制御フロー図である。フローに基づき動作を説明する。

【0052】

位置特定機構１０は、汚物タンクの排出口６の位置を特定する（ステップＳ１１）。

【0053】

位置特定後、排出口６中心と汚物抜き取りホースの中心とが一致するように、下部移動機構２０は列車長手方向に移動し、制止する（ステップＳ１２）。

【0054】

下部移動機構制止後、上部移動機構３０は、汚物抜き取りホースを含む上部機構を排出口方向に前進させる（ステップＳ１３）。これにより、汚物抜き取りホース先端と排出口６とが近接する。

【0055】

汚物抜き取りホースを所定位置に配置した後、排出口接続機構４０は、汚物抜き取りホースと排出口６とを接続する（ステップＳ１４）。

【0056】

接続完了後、コック開閉機構５０は、コック閉状態からコック開状態へとする（ステップＳ１５）。

【0057】

これにより、汚物タンク内外が連通し、汚物抜き取りホースを介して、汚物タンク内の汚物は自然流下する。

【0058】

過去の経験に基づく適正時間経過、タンクに設けられた残量センサ（付番省略）、排出口に設けられた流量計（付番省略）等による判断指標に基づき、汚物抜き取り作業は終了する（ステップＳ１６）。

【0059】

コック開閉機構５０は、コック開状態からコック閉状態へとする（ステップＳ１７）。これにより、汚物タンク内外は遮断される。

【0060】

コック閉状態後、排出口接続機構４０は、汚物抜き取りホースと排出口６との接続を解除する（ステップＳ１８）。

【0061】

接続解除後、上部移動機構３０は、汚物抜き取りホースを含む上部機構を排出口から後退させる（ステップＳ１９）。

【0062】

次の汚物抜き取りのためこのまま待機してもよいが、下部移動機構２０は制止を解除し、列車長手方向に適切な位置に移動してもよい。

【0063】

～効果～
従来、作業員による手作業であった汚物抜き取り作業に係る一連の動作を本願装置は実行できる。これにより作業員の負担を大幅に軽減できる。その結果、作業時間を短縮できる。

【0064】

本願装置において、列車長手方向へ移動は限定的である。一方、上部移動機構３０とコック開閉機構５０とは列車直交に動作する。特に、コック開閉機構５０は往復運動を回動に変換する。排出口接続機構４０はホース軸回りの回動である。これら一連の動作は、狭い範囲であっても互いに干渉しない。

【0065】

これによりホース取り回し等は不要であり、狭い作業エリアを有効活用できる。

【0066】

＜第２実施形態＞
～構成～
図６はタンク給水装置の構成図である。正面図と側面図である。

【0067】

タンク給水装置２は、位置特定機構（付番省略）と、下部移動機構６０と、キャップ取り外し機構７０と、上部移動機構８０と、加締機構９０と、制御部１１０と、給水機構（付番省略）から構成される。

【0068】

位置特定機構は、汚物タンクの給水口７の位置を特定する。汚物抜き取り装置１の位置特定機構１０を転用できるため、詳細を省略する。

【0069】

下部移動機構６０は、装置全体を移動可能とする。位置特定機構と連動して、車輪が列車長手方向に移動する。下部移動機構２０は制止部を有する。制止部が作動すると、装置自重との相互作用により、移動は制限される。また、基本的に列車直交（列車短手）方向には移動しない。

【0070】

キャップ取り外し機構７０は、給水ホースと上下平行に設けられ、給水口７のキャップ８を取り外す。

【0071】

図７は、キャップ取り外し機構７０の構成図および動作説明図であり、側面図である。上図は取り外し直前であり、下図はキャップ保持時である。

【0072】

キャップ取り外し機構７０は、往復運動部７１と、リンク部７２と、下顎部７３と、上顎部７４とからなる。

【0073】

往復運動部７１はシリンダに往復運動させる。往復運動部７１はリンク部７２を介して上顎部７４と連動する。すなわち、リンクを介して往復運動が回動に変換される。

【0074】

下顎部７３と上顎部７４とは上下に併設される。下顎部７３は固定されているのに対し、上顎部７４は回動する。下顎部７３がキャップ８下側を抑えた状態で上顎部７４が回動し、キャップ８上側を抑えることにより、キャップ８を挟み込む。

【0075】

図８は、キャップ取り外し機構７０の別の動作説明図である。上下動作及び前後動作を矢印で示す。キャップ取り外し機構７０と給水ホースとは、上下平行に設けられ、それぞれ給水口７と対向するように上下動可能である。また、下顎部７３がキャップ８下側位置となるように、また、挟持したキャップ８を抜き取るように、前後に移動可能である。

【0076】

なお、キャップ取り外し機構７０の上下移動や前後移動は上部移動機構８０と連動してもよいし、キャップ取り外し機構７０単独動作でもよい。

【0077】

上部移動機構８０は下部移動機構に対し、上部機構（給水ホース、キャップ取り外し機構７０、加締機構９０を含む）を給水口方向（列車直交方向）前後に移動させる。例えば、下部移動機構６０から立設された支柱の上部にレール８１が設けられ、レール８１を介して上部機構が移動する。

【0078】

加締機構９０は、ホース先端側に設けられ、ホースの先端を加締める。

【0079】

図９は、加締機構９０の構成図である。正面図と平面図を示す。加締機構９０は、往復運動部９１とリンク部９２と締部９３とからなる。

【0080】

往復運動部９１はシリンダに往復運動させる。往復運動部９１はリンク部９２を介して締部９３と連動する。すなわち、リンクを介して往復運動が回動に変換される。

【0081】

締部９３は右半体と左半体からなり、２つの半体が回動することにより、半体の先端同士が遠ざかったり近づいたりする。先端同士が近づくと締部９３はホース先端を締め、先端同士が遠ざかると締部９３はホース先端を緩める。

【0082】

制御部１１０は、位置特定機構（付番省略）、下部移動機構６０、キャップ取り外し機構７０、上部移動機構８０、加締機構９０の動作を制御する。

【0083】

図１０は、制御部１１０の機能ブロック図である。制御部１１０は、位置特定部１１１と下部移動部１１２とキャップ取り外し部１１３と上部移動部１１４と加締部１１５と給水部１１６とを有する。

【0084】

位置特定部１１１は位置特定機構の動作を制御する。下部移動部１１２は位置特定部１０１処理と連動して、下部移動機構６０の動作を制御する。キャップ取り外し部１１３は下部移動部１１２の処理後、キャップ取り外し機構７０の動作を制御する。上部移動部１１４はキャップ取り外し部１１３の処理後または連動して、上部移動機構８０の動作を制御する。加締部１１５は上部移動部１１４の処理後、加締機構９０の動作を制御する。給水部１１６は加締部１１５の処理後、給水機構の動作を制御する。

【0085】

～動作～
図１１は、制御部１１０による動作制御フロー図である。フローに基づき動作を説明する。

【0086】

位置特定機構（付番省略）は、汚物タンクの給水口７の位置を特定する（ステップＳ２１）。

【0087】

位置特定後、給水口７とキャップ取り外し機構７０とが対向するように、下部移動機構６０は列車長手方向に移動し、制止する（ステップＳ２２）。

【0088】

下部移動機構制止後、キャップ取り外し機構７０は、給水口７のキャップまで移動し、キャップを取り外す（ステップＳ２３）。キャップ取り外し機構７０は、キャップを保持したまま下降し、給水口７の前から去る。

【0089】

キャップ取り外し後、上部移動機構３０は、給水口７と給水ホースとが対向するように、給水ホースを下降させ、さらに、給水ホースを給水口方向に前進させ、給水口にホースを取り付ける（ステップＳ２４）。

【0090】

給水口にホースを取り付けた後、加締機構９０はホース先端を加締め（ステップＳ２５）、これにより、汚物タンク内外が連通し、給水ホースを介して、給水機構は給水を開始する。

【0091】

過去の経験に基づく適正時間経過、タンクに設けられた容量センサ（付番省略）、給水口に設けられた流量計（付番省略）等による判断指標に基づき、給水作業は終了する（ステップＳ２６）。

【0092】

給水作業終了に伴い、加締機構９０はホース先端の加締めを緩め（ステップＳ２７）、上部移動機構３０は、給水ホースを給水口から後退させ、給水口からホースを取り外す。さらに、給水ホースを上昇させる（ステップＳ２８）。ホースは給水口７の前から去る。

【0093】

キャップ取り外し機構７０は、給水口７のキャップまで移動し、キャップを取りつける（ステップＳ２９）。

【0094】

次の汚物抜き取りのためこのまま待機してもよいが、下部移動機構６０は制止を解除し、列車長手方向に適切な位置に移動してもよい。
～効果～

【0095】

従来、作業員による手作業であったタンク給水作業に係る一連の動作を本願装置は実行できる。これにより作業員の負担を大幅に軽減できる。その結果、作業時間を短縮できる。

【0096】

本願装置において、列車長手方向へ移動は限定的である。一方、キャップ取り外し機構７０と、上部移動機構８０と、加締機構９０とは列車直交に動作する。特に、キャップ取り外し機構７０と、加締機構９０は往復運動を回動に変換する。これら一連の動作は、狭い範囲であっても互いに干渉しない。

【0097】

これによりホース取り回し等は不要であり、狭い作業エリアを有効活用できる。

【0098】

＜第３実施形態＞
～構成～
図１２は汚物処理装置の構成図である。正面図と側面図である。

【0099】

汚物処理装置３は、汚物抜き取り装置１の主要機能とタンク給水装置２の主要機能を併せ持つ。具体的には、位置特定機構１０と、下部移動機構２０と、上部移動機構３０と、排出口接続機構４０と、コック開閉機構５０と、キャップ取り外し機構７０と、上部移動機構８０と、加締機構９０と、制御部１２０と、給水機構（付番省略）から構成される。

【0100】

第１実施形態及び第２実施形態と同じ構成（近似含む）は同じ付番とする。特に言及しない限り、各構成の詳細は第１実施形態及び第２実施形態を参照する。

【0101】

制御部１２０は、位置特定機構１０、下部移動機構２０、上部移動機構３０、排出口接続機構４０、コック開閉機構５０、キャップ取り外し機構７０、上部移動機構８０、加締機構９０の動作を制御する。

【0102】

図１３は、制御部１２０の機能ブロック図である。制御部１２０は、位置特定部１０１と下部移動部１０２と上部移動部１０３と排出口接続部１０４とコック開閉部１０５とキャップ取り外し部１１３と上部移動部１１４と加締部１１５と給水部１１６とを有する。

【0103】

位置特定部１０１は位置特定機構１０の動作を制御する。下部移動部１０２は位置特定部１０１処理と連動して、下部移動機構２０の動作を制御する。上部移動部１０３は下部移動部１０２の処理後、上部移動機構３０の動作を制御する。排出口接続部１０４は上部移動部１０３の処理後または連動して、排出口接続機構４０の動作を制御する。コック開閉部１０５は排出口接続部１０４の処理後、コック開閉機構５０の動作を制御する。

【0104】

キャップ取り外し部１１３はコック開閉部１０５の処理後、キャップ取り外し機構７０の動作を制御する。上部移動部１１４はキャップ取り外し部１１３の処理後または連動して、上部移動機構８０の動作を制御する。加締部１１５は上部移動部１１４の処理後、加締機構９０の動作を制御する。給水部１１６は加締部１１５の処理後、給水機構の動作を制御する。

【0105】

制御部１２０は、汚物抜き取り機構３０，４０，５０に係る制御に連動させて、タンク給水機構７０，８０，９０の係る制御処置を行う。

【0106】

上記の例では、コック開閉部１０５によるコック開閉機構５０の動作制御と、キャップ取り外し部１１３によるキャップ取り外し機構７０の動作制御が連動している。例えば、コック開閉部１０５はキャップ取り外し部１１３に開始信号を送信する。

【0107】

また、上記の例では、コック開閉部１０５によるコック開閉機構５０の動作制御と、給水部１１６による給水機構の動作制御が連動している。例えば、コック開閉部１０５は給水部１１６に停止信号を送信する。

【0108】

～動作～
図１４は、制御部１２０による動作制御フロー図である。フローに基づき動作を説明する。

【0109】

位置特定機構１０は、汚物タンクの排出口６の位置を特定する（ステップＳ１１）。

【0110】

なお、排出口６と給水口７との位置関係は不変であるため、排出口６の位置が特定されれば、結果的に、給水口７の位置も特定される。図１５は、鉄道車両に設けられる汚物タンクの外観図である。鉄道車両側面のシャッターを開けると、汚物タンクの側面にホースがアクセス可能に排出口６と給水口７都が設けられている。したがって、給水口７の位置を特定することにより、排出口６の位置を特定してもよい。

【0111】

位置特定後、排出口６中心と汚物抜き取りホースの中心とが一致するように、下部移動機構２０は列車長手方向に移動し、制止する（ステップＳ１２）。

【0112】

なお、下部移動機構２０が適切に移動することにより、結果的に、タンク給水機構７０，８０，９０も適切な位置に配置される。

【0113】

下部移動機構制止後、上部移動機構３０は、汚物抜き取りホースを含む上部機構を排出口方向に前進させる（ステップＳ１３）。これにより、汚物抜き取りホース先端と排出口６とが近接する。

【0114】

汚物抜き取りホースを所定位置に配置した後、排出口接続機構４０は、汚物抜き取りホースと排出口６とを接続する（ステップＳ１４）。

【0115】

接続完了後、コック開閉機構５０は、コック閉状態からコック開状態へとする（ステップＳ１５）。

【0116】

これにより、汚物タンク内外が連通し、汚物抜き取りホースを介して、汚物タンク内の汚物は自然流下する。

【0117】

一方、コック開閉機構５０の動作に連動して、キャップ取り外し機構７０も動作を開始する（後述）。

【0118】

過去の経験に基づく適正時間経過、タンクに設けられた残量センサ（付番省略）、排出口に設けられた流量計（付番省略）等による判断指標に基づき、汚物抜き取り作業は終了する（ステップＳ１６）。

【0119】

コック開閉機構５０は、コック開状態からコック閉状態へとする（ステップＳ１７）。これにより、汚物タンク内外は遮断される。

【0120】

一方、コック開閉機構５０の動作に連動して、給水機構も動作を終了する（後述）。

【0121】

コック閉状態後、排出口接続機構４０は、汚物抜き取りホースと排出口６との接続を解除する（ステップＳ１８）。

【0122】

接続解除後、上部移動機構３０は、汚物抜き取りホースを含む上部機構を排出口から後退させる（ステップＳ１９）。

【0123】

タンク給水機構７０，８０，９０は、位置特定機構１０および下部移動機構２０が適切に動作することにより、適切な位置に配置される（ステップＳ１１、ステップＳ１２）。

【0124】

コック開閉機構５０の動作（ステップＳ１５）に連動して、キャップ取り外し機構７０は、給水口７のキャップまで移動し、キャップを取り外す（ステップＳ２３）。例えば、コック開き動作より所定時間経過後、キャップを取り外す。キャップ取り外し機構７０は、キャップを保持したまま下降し、給水口７の前から去る。

【0125】

キャップ取り外し後、上部移動機構３０は、給水口７と給水ホースとが対向するように、給水ホースを下降させ、さらに、給水ホースを給水口方向に前進させ、給水口にホースを取り付ける（ステップＳ２４）。

【0126】

給水口にホースを取り付けた後、加締機構９０はホース先端を加締め（ステップＳ２５）、これにより、汚物タンク内外が連通し、給水ホースを介して、給水機構は給水を開始する。

【0127】

なお、汚物抜き取り作業と給水作業が併存するが、排出口６は給水口７より径が大きく、給水してもタンク内の汚物は減っていく。給水により汚物濃度は低下し、タンク内は洗浄される。

【0128】

コック開閉機構５０の動作（ステップＳ１７）に連動して、給水作業は終了する（ステップＳ２６）。例えば、コック閉じ動作より所定時間経過後、給水を停止する。

【0129】

コック閉後、一定量給水されるが、タンク内に少量残ってもよい。

【0130】

給水作業終了に伴い、加締機構９０はホース先端の加締めを緩め（ステップＳ２７）、上部移動機構３０は、給水ホースを給水口から後退させ、給水口からホースを取り外す。さらに、給水ホースを上昇させる（ステップＳ２８）。ホースは給水口７の前から去る。

【0131】

キャップ取り外し機構７０は、給水口７のキャップまで移動し、キャップを取りつける（ステップＳ２９）。

【0132】

次の汚物抜き取りのためこのまま待機してもよいが、下部移動機構２０は制止を解除し、列車長手方向に適切な位置に移動してもよい。

【0133】

～効果～
従来、作業員による手作業であった汚物抜き取り作業およびタンク給水作業に係る一連の動作を本願装置は実行できる。これにより作業員の負担を大幅に軽減できる。その結果、作業時間を短縮できる。

【0134】

本願装置において、列車長手方向へ移動は限定的である。一方、上部移動機構３０と、コック開閉機構５０と、キャップ取り外し機構７０と、上部移動機構８０と、加締機構９０は列車直交に動作する。特に、コック開閉機構５０と、キャップ取り外し機構７０と、加締機構９０は往復運動を回動に変換する。排出口接続機構４０はホース軸回りの回動である。これら一連の動作は、狭い範囲であっても互いに干渉しない。

【0135】

汚物抜き取り作業およびタンク給水作業を作業員による手作業でおこなう場合、汚物抜き取りホースとタンク給水ホースの取り回しにより、狭い作業エリアでの作業性は著しく悪かった。

【0136】

本願装置によれば、ホース取り回し等は不要であり、狭い作業エリアを有効活用できる。

【0137】

汚物抜き取り作業およびタンク給水作業を作業員による手作業でおこなう場合、汚物抜き取り作業とタンク給水作業は別々であり、作業員の熟練差により、作業手順に混乱が生じていた。

【0138】

本願装置によれば、汚物抜き取り作業とタンク給水作業とを連動させ一連の作業とできる。

【符号の説明】

【0139】

１ 汚物抜き取り装置
２ タンク給水装置
３ 汚物処理装置
６ 排出口
７ 給水口
８ キャップ
１０ 位置特定機構
１１ アーム
２０ 下部移動機構
３０ 上部移動機構
３１ レール
４０ 排出口接続機構
４１ 回動部
４２ 回転打撃部
４３ 打撃受け部
４４ 螺号部
５０ コック開閉機構
５１ 往復運動部
５２ リンク部
５３ 回動部
６０ 下部移動機構
７０ キャップ取り外し機構
７１ 往復運動部
７２ リンク部
７３ 下顎部
７４ 上顎部
８０ 上部移動機構
８１ レール
９０ 加締機構
９１ 往復運動部
９２ リンク部
９３ 締部
１００ 制御部
１０１ 位置特定部
１０２ 下部移動部
１０３ 上部移動部
１０４ 排出口接続部
１０５ コック開閉部
１１０ 制御部
１１１ 位置特定部
１１２ 下部移動部
１１３ キャップ取り外し部
１１４ 上部移動部
１１５ 加締部
１１６ 給水部
１２０ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】