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(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】
(24)【登録日】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(54)【発明の名称】列間移替装置およびレール敷設システム
(51)【国際特許分類】
B61B 13/00 20060101AFI20231205BHJP
B62B 3/00 20060101ALI20231205BHJP
A01G 9/14 20060101ALI20231205BHJP
【ＦＩ】
B61B13/00 A
B62B3/00 E
A01G9/14 W
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2019228320
(22)【出願日】2019-12-18
(65)【公開番号】P2021095027
(43)【公開日】2021-06-24
【審査請求日】2022-09-20
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）令和１年１１月８日～９日に開催された、第９回産業振興フェアｉｎいわた にて公開 （２）令和１年１１月８日～９日に開催された、第９回産業振興フェアｉｎいわた で配布したチラシにて公開
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度農林水産省、「栽培・労務管理の最適化を加速するオープンプラットフォームの整備委託事業」産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(73)【特許権者】
【識別番号】501203344
【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
(73)【特許権者】
【識別番号】316005856
【氏名又は名称】有限会社吉岡鐵工
(74)【代理人】
【識別番号】100098936
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 晃司
(74)【代理人】
【識別番号】100098888
【弁理士】
【氏名又は名称】吉川 明子
(72)【発明者】
【氏名】内藤 裕貴
(72)【発明者】
【氏名】太田 智彦
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 豊
【審査官】大宮 功次
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－２１８８１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－３３４５８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０８０３２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５４－０２９４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平６－６３６０１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０００－１０８９０１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６１Ｂ １３／００
Ｂ６２Ｂ ３／００
Ａ０１Ｇ ９／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
作物列の間で作業レール上を走行する第１作業用台車を列間で移替するのに利用する、前記作物列の列端部に沿って敷設された移替レールと、前記第１作業用台車を載せて前記移替レール上を転動する車輪を備えた列間移替用台車を備えたレール列間移替装置において、前記移替レールが複数の短レールを車輪転動方向に間隔をあけて直列に並べ前記間隔をレール欠落部として構成され、前記短レールの長さ方向両端部は、傾斜面になっており、且つ
前記列間移替用台車は前記車輪転動方向に対して３つ以上の両フランジ付き車輪を備えて、前記レール欠落部を跨いでまたは単一の短レール上に少なくとも２つの車輪が前記短レールに乗って前記車輪に付いた両フランジが前記短レールを挟み込み、前記列間移替用台車の移替レール長手直角方向のズレが規制され、姿勢が制御されることで、前記レール欠落部を越えて前記列間移替用台車の前記移替レール上の走行が可能になっており、
前記車輪は前記傾斜面に沿って緩やかに乗降し、前記車輪が前記短レールの両端部の間に乗ったときには、前記車輪に付いた両フランジが浮き上がり、前記車輪がレール欠落部に移るときには、前記車輪に付いた両フランジが浮き上がり状態から接地状態になることを特徴とする列間移替装置。
【請求項2】
請求項１に記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、作物列の間の地面を走行する第２作業用台車の車輪の転動路の延長上にレール欠落部が連なるように移替レールが敷設されていることを特徴とするレール敷設システム。
【請求項3】
請求項２に記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、第２作業用台車の車輪の転動路の路幅がレール欠落部上で確保されることを特徴とするレール敷設システム。
【請求項4】
請求項２または３に記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、作業レールは温湯管の並列部分で構成されており、第２作業用台車の車輪の転動路は前記温湯管の並列部分とそれに相対する作物列との間になっていることを特徴とするレール敷設システム。
【請求項5】
請求項２から４のいずれかに記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、作業レールは温湯管の並列部分で構成されており、第２作業用台車の車輪の転動路は前記作業レールになっていることを特徴とするレール敷設システム。
【請求項6】
請求項１に記載した列間移替装置において、移替レールは一条の軌道レールで構成されていることを特徴とする列間移替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は列間移替装置に係り、特に作物列の間で走行する作業用台車を列間で移替するのに利用する、作物列の列端部に沿って敷設された移替レールと、作業用台車を載せて移替レール上を転動する車輪を備えた列間移替用台車を備えた列間移替装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
トマト等果菜類を栽培する施設園芸においては、農地集約や企業参入などに伴い大規模生産法人が近年増加傾向にある。そのような大規模生産法人では、最近の人手不足により作業者を集めることが困難になっていることや、折角の規模のメリットを生かすため、省力化に資する作業機械の導入に意欲的である。
その一例が、作業用台車の収穫用や防除用のロボットとしての活用であり、作物列である栽培ベッドの列の間を走行させて必要な作業を実施させているが、用途によっては、昇降を伴いながら重量のある農作物を積載したり等、重量負荷が大きい場合もあることから、特許文献１に記載のように、地面に作業レールを敷設してその上に作業用台車を走行させ、更に、作業レール間の作業用台車の移替用に、移替レールも敷設して作業用台車を積載した列間移替用台車を走行させるレール敷設システムが採用されている。
その一例が、作業用台車の収穫用や防除用のロボットとしての活用であり、作物列である栽培ベッドの列の間を走行させて必要な作業を実施させているが、用途によっては、昇降を伴いながら重量のある農作物を積載したり等、重量負荷が大きい場合もあることから、特許文献１に記載のように、地面に作業レールを敷設してその上に作業用台車を走行させ、更に、作業レール間の作業用台車の移替用に、移替レールも敷設して作業用台車を積載した列間移替用台車を走行させるレール敷設システムが採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１９－５５６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
昨今のロボット技術の著しい進化に伴い、上記した用途でのロボットだけでなく、作物の生育状態を監視するモニタリングロボット等種々の用途での作業用台車の活用への期待が高まっている。
而して、どの作業レールに進入させるにしても移替レール上を走行する列間移替用台車への積載を経由することになっているため、移替レールを共用して用途に応じて複数台の列間移替用台車を使い分けることは作業効率からして現実的ではない。
一方、農作業の内容によっては施設全体を対象としないものがある。このような農作業では、手押し式作業用台車の使用が適している場合があり、そのような場合には列間移替用台車に積載して移動させる必要は必ずしも無く、寧ろ面倒である。
而して、どの作業レールに進入させるにしても移替レール上を走行する列間移替用台車への積載を経由することになっているため、移替レールを共用して用途に応じて複数台の列間移替用台車を使い分けることは作業効率からして現実的ではない。
一方、農作業の内容によっては施設全体を対象としないものがある。このような農作業では、手押し式作業用台車の使用が適している場合があり、そのような場合には列間移替用台車に積載して移動させる必要は必ずしも無く、寧ろ面倒である。
【0005】
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、簡易な構成で、従来の列間移替用台車を利用した作業用台車の活用をそのまま生かしつつ、当該列間移替用台車を使用しない作業用台車の活用も同時に可能とする、新規且つ有用な列間移替装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、 作物列の間で作業レール上を走行する第１作業用台車を列間で移替するのに利用する、前記作物列の列端部に沿って敷設された移替レールと、前記第１作業用台車を載せて前記移替レール上を転動する車輪を備えた列間移替用台車を備えたレール列間移替装置において、前記移替レールが複数の短レールを車輪転動方向に間隔をあけて直列に並べ前記間隔をレール欠落部として構成され、前記短レールの長さ方向両端部は、傾斜面になっており、且つ前記列間移替用台車は前記車輪転動方向に対して３つ以上の両フランジ付き車輪を備えて、前記レール欠落部を跨いでまたは単一の短レール上に少なくとも２つの車輪が前記短レールに乗って前記車輪に付いた両フランジが前記短レールを挟み込み、前記列間移替用台車の移替レール長手直角方向のズレが規制され、姿勢が制御されることで、前記レール欠落部を越えて前記列間移替用台車の前記移替レール上の走行が可能になっており、前記車輪は前記傾斜面に沿って緩やかに乗降し、前記車輪が前記短レールの両端部の間に乗ったときには、前記車輪に付いた両フランジが浮き上がり、前記車輪がレール欠落部に移るときには、前記車輪に付いた両フランジが浮き上がり状態から接地状態になることを特徴とする列間移替装置である。
【0007】
請求項２の発明は、請求項１に記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、作物列の間の地面を走行する第２作業用台車の車輪の転動路の延長上にレール欠落部が連なるように移替レールが敷設されていることを特徴とするレール敷設システムである。
【0008】
請求項３の発明は、請求項２に記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、第２作業用台車の車輪の転動路の路幅がレール欠落部上で確保されることを特徴とするレール敷設システムである。
【0009】
請求項４の発明は、請求項２または３に記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、 作業レールは温湯管の並列部分で構成されており、第２作業用台車の車輪の転動路は前記温湯管の並列部分とそれに相対する作物列との間になっていることを特徴とするレール敷設システムである。
【0010】
請求項５の発明は、請求項２から４のいずれかに記載した列間移替装置を備えたレール敷設システムにおいて、作業レールは温湯管の並列部分で構成されており、第２作業用台車の車輪の転動路は前記作業レールになっていることを特徴とするレール敷設システムである。
【0011】
請求項６の発明は、請求項１に記載した列間移替装置において、移替レールは一条の軌道レールで構成されていることを特徴とする列間移替装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明の列間移替装置によれば、従来の列間移替用台車側と移替レール側にそれぞれ簡易な構成で済む工夫を加えることで、従来の列間移替用台車を利用した作業用台車の活用をそのまま生かしつつ、当該列間移替用台車を使用しない作業用台車の活用も同時に可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係る園芸施設内のレール敷設レイアウトである。
【図9】本発明の第２の実施の形態に係る列間移替装置の説明図である。
【図10】本発明の第３の実施の形態に係る列間移替装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明の第１の実施の形態に係る列間移替装置を、図面にしたがって説明する。
図１は園芸施設内に敷設したレールのレイアウトを示すものである。
作物列として栽培ベッド１、１、……が並列されており、その列間には、防草シート（図示省略）が敷かれており、防草シートの上面が地面扱いになっている。その防草シートの上に温度管理用にループ状に温湯管３が配管されている。この温湯管３には栽培ベッド１、１、……の間で平行に並列した並列部分があり、この並列部分３Ａ、３Ｂがそれぞれ電動で駆動される車輪を備えた第１作業用台車（図示省略）の二条タイプの作業レール５の片レールとして利用されている。Ｕ字状部分３Ｃは、栽培ベッド１、１、……の列方向両端部よりも僅かに後退して内方にある。
なお、図１では、一部の区域が示されており、栽培ベッド１は図示分以上に多数並列配置されている。この作業レール５上を第１作業用台車が走行するようになっている。
図１は園芸施設内に敷設したレールのレイアウトを示すものである。
作物列として栽培ベッド１、１、……が並列されており、その列間には、防草シート（図示省略）が敷かれており、防草シートの上面が地面扱いになっている。その防草シートの上に温度管理用にループ状に温湯管３が配管されている。この温湯管３には栽培ベッド１、１、……の間で平行に並列した並列部分があり、この並列部分３Ａ、３Ｂがそれぞれ電動で駆動される車輪を備えた第１作業用台車（図示省略）の二条タイプの作業レール５の片レールとして利用されている。Ｕ字状部分３Ｃは、栽培ベッド１、１、……の列方向両端部よりも僅かに後退して内方にある。
なお、図１では、一部の区域が示されており、栽培ベッド１は図示分以上に多数並列配置されている。この作業レール５上を第１作業用台車が走行するようになっている。
【0015】
栽培ベッド１、１、……の列方向両端部は揃っており、その一方側には、列端部に沿って列方向と直交する方向に一条タイプの移替レール７が敷設されている。列間移替用台車１３は走行方向に対して左右両側に車輪列が二列配置されており、栽培ベッド１、１、……に近い側の車輪列１５を構成する車輪１７がこの移替レール７上で転動し、遠い側の車輪列１９を構成する車輪２１が地面に接地して転動する。すなわち、列間移替用台車１３は、移替レール７を軌道レールとしてその軌道に沿って走行するようになっている。第１作業用台車は、作業レール５からこのレール走行する列間移替用台車１３に乗り移ることで、列間を移動する、すなわち、栽培ベッド１、１、……の列間で移替される。
【0016】
図６に示すように、手押し式の第２作業用台車２３を第１作業用台車と併用する。この第２作業用台車２３は、作業レール５への進入状況を上方から見ると左側に車輪２５、２５が設けられ、右側に車輪２７、２７が設けられており、これらの車輪２５、２７にはフランジは付いていない。
作業レール５として利用する温湯管３には、Ｕ字状部分３Ｃがあるので、第２作業用台車２３の車輪２５、２５は作業レール５の片レール３Ａと相対する栽培ベッド１との間を地面転動路２９Ａとして利用し、車輪２７、２７は作業レール５の片レール３Ｂと相対する栽培ベッド１との間を地面転動路２９Ｂとして利用している。そして、第２作業用台車２３の走行に伴い、その本体（フレーム）は作業レール５の上方を通過する。
作業レール５として利用する温湯管３には、Ｕ字状部分３Ｃがあるので、第２作業用台車２３の車輪２５、２５は作業レール５の片レール３Ａと相対する栽培ベッド１との間を地面転動路２９Ａとして利用し、車輪２７、２７は作業レール５の片レール３Ｂと相対する栽培ベッド１との間を地面転動路２９Ｂとして利用している。そして、第２作業用台車２３の走行に伴い、その本体（フレーム）は作業レール５の上方を通過する。
【0017】
また、図７に示すように、第２作業用台車３１も併用する。この第２作業用台車３１は、第２作業用台車２３と同様に作業レール５への進入状況を上方から見ると左側に車輪３３、３３が設けられ、右側に車輪３５、３５が設けられている。これらの車輪３３、３５は片フランジ付きになっており、車輪３３には左側にフランジ３４が付けられ、車輪３５には右側にフランジ３６が付けられている。
この第２作業用台車３１では、作業レール５をレール転動路として利用している。そして、第２作業用台車３１の走行に伴い、その本体（フレーム）は作業レール５の上方を通過する。
この第２作業用台車３１では、作業レール５をレール転動路として利用している。そして、第２作業用台車３１の走行に伴い、その本体（フレーム）は作業レール５の上方を通過する。
【0018】
図１の園芸施設内のレール敷設レイアウトでは、この第２作業用台車２３、３１の上記したような栽培ベッド１、１、……の列間への円滑な進入・退出を図るために、すなわち、第１作業用台車との併用を実現するために、
（１）第２作業用台車２３、３１が移替レール７を横切る抜け道を確保する
（２）列間移替用台車１３の移替レール７上の円滑な走行を維持する
の要求を満たして設定されている。
（１）第２作業用台車２３、３１が移替レール７を横切る抜け道を確保する
（２）列間移替用台車１３の移替レール７上の円滑な走行を維持する
の要求を満たして設定されている。
【0019】
図２で拡大して示すように、移替レール７側としては、上記（１）の要求を満たすべく、連続した一本ではなく、板材状の短レール９、９、……が一定の間隔をあけて直列に並べられて構成されており、この間隔が移替レール７のレール欠落部１１になっている。
そして、このレール欠落部１１を抜け道として利用して、第２作業用台車２３、３１の栽培ベッド１、１、……の列内への進入・退出の邪魔にならないようにしている。
そして、このレール欠落部１１を抜け道として利用して、第２作業用台車２３、３１の栽培ベッド１、１、……の列内への進入・退出の邪魔にならないようにしている。
【0020】
また、地面転動路２９Ａの直線路の延長上にレール欠落部１１が位置し、片レール３Ａの直線路の延長上にレール欠落部１１が位置するように設定されている。地面転動路２９Ａと片レール３Ａは隣り合っているので、一つのレール欠落部１１が、地面転動路２９Ａと片レール３Ａの双方に対応している。地面転動路２９Ｂ、片レール３Ｂ側でも同様に設定されている。
従って、第２作業用台車２３、３１を栽培ベッド１、１、……の並列方向に沿って直進させるだけで、隣り合う栽培ベッド１、１の間に進入または間から退出できる。
更に、レール欠落部１１の間隔Ｆが地面転動路２９Ａの路幅Ｇ＋レール転動路（＝片レール３Ａ）の路幅を狭めることなく設定されている。
具体的には、車輪転動方向から見ると、レール欠落部１１の端Ｆ１は地面転動路２９Ａの端Ｇ１を超えてＵ字状部分３Ｃの角部よりもＵ字状部分３Ｃの中心に寄っており、レール欠落部１１の端Ｆ２は地面転動路２９Ａの端Ｇ２と一致している。
地面転動路２９Ｂ側でも同様に設定されている。
本実施例では、栽培ベッド１と温湯管３が所定の位置関係で配置されていることから、短レール９、９、……の長さを揃えて規格化できている。
また、この実施の形態では、短レール９の長さＨとレール欠落部１１の間隔Ｆがほぼ同じになっている。
従って、第２作業用台車２３、３１を栽培ベッド１、１、……の並列方向に沿って直進させるだけで、隣り合う栽培ベッド１、１の間に進入または間から退出できる。
更に、レール欠落部１１の間隔Ｆが地面転動路２９Ａの路幅Ｇ＋レール転動路（＝片レール３Ａ）の路幅を狭めることなく設定されている。
具体的には、車輪転動方向から見ると、レール欠落部１１の端Ｆ１は地面転動路２９Ａの端Ｇ１を超えてＵ字状部分３Ｃの角部よりもＵ字状部分３Ｃの中心に寄っており、レール欠落部１１の端Ｆ２は地面転動路２９Ａの端Ｇ２と一致している。
地面転動路２９Ｂ側でも同様に設定されている。
本実施例では、栽培ベッド１と温湯管３が所定の位置関係で配置されていることから、短レール９、９、……の長さを揃えて規格化できている。
また、この実施の形態では、短レール９の長さＨとレール欠落部１１の間隔Ｆがほぼ同じになっている。
【0021】
図３で拡大して示すように、列間移替用台車１３側としては、上記（２）の要求を満たすべく、移替レール７上で転動する側の車輪列１５が５つの車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅを備えている。５つの車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅはこの順に直列に並んで配置されており、車輪１７Ａと車輪１７Ｂ、車輪１７Ｄと車輪１７Ｅの車輪間隔（ａ）は同じに設定され、車輪１７Ｂと車輪１７Ｃ、車輪１７Ｃと車輪１７Ｄの車輪間隔（ｂ）は同じに設定されている。そして、車輪間隔（ａ）は車輪間隔（ｂ）より大きくなっているが、車輪間隔（ｂ）×２よりは小さくなっている。
【0022】
図３に示すように、列間移替用台車１３の外側に配置された車輪１７Ａ、１７Ｅは内側に配置された車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄより車輪径とフランジ径が大きくなっている。外側が主輪、内側が補助輪のような扱いになっており、積載する第１作業用台車の邪魔にならないように内側の車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの車輪径とフランジ径は小さくなっている。いずれの車輪１７も両フランジ１８、１８付きになっている。
【0023】
５つの車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅは、列間移替用台車１３が移替レール７上を走行または停止しているときには、そのうちの少なくとも２つの車輪１７、１７の車輪部がそれぞれ両フランジ１８、１８に挟まれながら移替レール７上に乗るように、車輪間隔が設定されている。
この「そのうちの少なくとも２つの車輪１７、１７の車輪部が‥‥移替レール７上に乗る」とは、単一の短レール９上に少なくとも２つの車輪１７、１７が転動可能に乗るか、または複数の短レール９上に分かれて少なくとも２つの車輪１７、１７が乗ることを意味する。
この条件を満たすと、フランジ１８により、列間移替用台車１３のレール長手直角方向のズレが規制される。上記した状態を実現するために、車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅの車輪間隔（ａ）、（ｂ）が設定されている。
列間移替装置では、
車輪間隔（ａ）≦短レール９の長さ（Ｈ）
車輪間隔（ｂ）＋（ｂ）≦短レール９の長さ（Ｈ）
になっている。また、
レール欠落部１１の間隔（Ｆ）≦車輪間隔（ａ）＋（ｂ）+（ｂ）＋（ａ）
≦レール欠落部１１の間隔（Ｆ）＋短レール９の長さ（Ｈ）×２
になっている。
この「そのうちの少なくとも２つの車輪１７、１７の車輪部が‥‥移替レール７上に乗る」とは、単一の短レール９上に少なくとも２つの車輪１７、１７が転動可能に乗るか、または複数の短レール９上に分かれて少なくとも２つの車輪１７、１７が乗ることを意味する。
この条件を満たすと、フランジ１８により、列間移替用台車１３のレール長手直角方向のズレが規制される。上記した状態を実現するために、車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅの車輪間隔（ａ）、（ｂ）が設定されている。
列間移替装置では、
車輪間隔（ａ）≦短レール９の長さ（Ｈ）
車輪間隔（ｂ）＋（ｂ）≦短レール９の長さ（Ｈ）
になっている。また、
レール欠落部１１の間隔（Ｆ）≦車輪間隔（ａ）＋（ｂ）+（ｂ）＋（ａ）
≦レール欠落部１１の間隔（Ｆ）＋短レール９の長さ（Ｈ）×２
になっている。
【0024】
図４に示すように、車輪１７Ａ、１７Ｅがどの位置にあってもそのフランジ１８が接地するように、車輪１７Ａ、１７Ｅの車輪径とフランジ１８の径、短レール９のレール高さの寸法が設定されている。これにより、車輪１７は列間移替用台車１３の走行中どの位置においても高さが一定に維持される。車輪１７Ａ、１７Ｅが短レール９の端部に差し掛かり、短レール９上を走行する状況では、車輪部が短レール９に新たに接地し、フランジ１８が引き続き地面と接地する。
また、図４に示すように、車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄは、レール欠落部１１上では車輪部・フランジ１８ともに接地していないが、短レール９上では車輪部が短レール９に乗った状態となる。
車輪１７のうちの少なくとも２つの車輪１７、１７が短レール９上に乗っている。このとき、短レール９上の少なくとも２か所で、車輪１７の両フランジ１８、１８により、短レール９が挟み込まれて側面側が当接する。これにより、短レール９の長手方向に対し直角方向への移動が規制され、列間移替用台車１３の姿勢が常時制御される。
また、図４に示すように、車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄは、レール欠落部１１上では車輪部・フランジ１８ともに接地していないが、短レール９上では車輪部が短レール９に乗った状態となる。
車輪１７のうちの少なくとも２つの車輪１７、１７が短レール９上に乗っている。このとき、短レール９上の少なくとも２か所で、車輪１７の両フランジ１８、１８により、短レール９が挟み込まれて側面側が当接する。これにより、短レール９の長手方向に対し直角方向への移動が規制され、列間移替用台車１３の姿勢が常時制御される。
【0025】
具体的には、
短レール９の長さ（Ｈ）：４００ｍｍ
レール欠落部１１の間隔（Ｆ）：４００ｍｍ
短レール９のレール高さ（Ｊ）：１０ｍｍ
車輪列１５の車輪間隔（ａ）：２６２ｍｍ
車輪間隔（ｂ）：１４６ｍｍ
車輪１７Ａ、１７Ｅの車輪径（Ｋ）：８０ｍｍ
フランジ径（Ｌ）：１００ｍｍ
車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの車輪径（Ｍ）：４０ｍｍ
フランジ径（Ｎ）：５０ｍｍ
に設定されている。
短レール９の長さ（Ｈ）：４００ｍｍ
レール欠落部１１の間隔（Ｆ）：４００ｍｍ
短レール９のレール高さ（Ｊ）：１０ｍｍ
車輪列１５の車輪間隔（ａ）：２６２ｍｍ
車輪間隔（ｂ）：１４６ｍｍ
車輪１７Ａ、１７Ｅの車輪径（Ｋ）：８０ｍｍ
フランジ径（Ｌ）：１００ｍｍ
車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄの車輪径（Ｍ）：４０ｍｍ
フランジ径（Ｎ）：５０ｍｍ
に設定されている。
【0026】
列間移替用台車１３は、車輪列１５の車輪１７Ａと車輪列１９の車輪２１Ａが１つの車軸（図示省略）を共有し、車輪列１５の車輪１７Ｅと車輪列１９の車輪２１Ｂが１つの車軸（省略）を共有しており、これらの車軸がモータ（図示省略）から回転力を受けて駆動するようになっている。このため、車輪１７Ａ、１７Ｅのフランジ１８、車輪列１９は常に地面と接地され駆動力が伝わることから、車輪が短レール９かレール欠落部１１のどちらの上方に位置しているかを問わず、常に走行が可能である。
列間移替装置では、図５に詳細に示すように、移替レール７上を走行する列間移替用台車１３の車輪列１５の車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅと短レール９（１）、９（２）との位置関係が変遷する。なお、視認の便宜のために、それぞれの車輪１７の車軸部分を黒丸で示す。また、フランジ１８は図示省略する。
矢印に示す方向に走行するときには、先ず、図５（ａ）に示すように、短レール９（１）上に補助輪である車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄが共に乗っている。このとき、車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄのフランジ１８、１８により短レール９が挟み込まれることで、短レール９の長手直角方向への列間移替用台車１３のズレが規制され、姿勢が制御される。
次に、図５（ｂ）に示すように、車輪１７Ｄが短レール９（１）を離れるが、車輪１７Ｂ、１７Ｃの２つの車輪は引き続き短レール９（１）上に乗っていることから、２点で列間移替用台車１３の姿勢が制御される。
列間移替装置では、図５に詳細に示すように、移替レール７上を走行する列間移替用台車１３の車輪列１５の車輪１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄ、１７Ｅと短レール９（１）、９（２）との位置関係が変遷する。なお、視認の便宜のために、それぞれの車輪１７の車軸部分を黒丸で示す。また、フランジ１８は図示省略する。
矢印に示す方向に走行するときには、先ず、図５（ａ）に示すように、短レール９（１）上に補助輪である車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄが共に乗っている。このとき、車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄのフランジ１８、１８により短レール９が挟み込まれることで、短レール９の長手直角方向への列間移替用台車１３のズレが規制され、姿勢が制御される。
次に、図５（ｂ）に示すように、車輪１７Ｄが短レール９（１）を離れるが、車輪１７Ｂ、１７Ｃの２つの車輪は引き続き短レール９（１）上に乗っていることから、２点で列間移替用台車１３の姿勢が制御される。
【0027】
次に、図５（ｃ）に示すように、車輪１７Ｃが短レール９（１）から離れると共に、車輪１７Ａが短レール９（１）に到達し、車輪１７Ｅが短レール９（２）に到達して共に転動可能な状態に乗る。
次に、図５（ｄ）に示すように、車輪１７Ｂが短レール９（１）から離れた状態となる。
次に、図５（ｅ）に示すように、車輪１７Ｄが短レール９（２）に到達して転動可能な状態に乗る。
次に、図５（ｆ）に示すように、車輪１７Ｃが短レール９（２）に到達して転動可能な状態に乗ると共に、車輪１７Ｅが短レール９（２）から離れ、フランジ１８のみ接地する。
次に、図５（ｇ）に示すように、車輪１７Ａが短レール９（１）から離れ、フランジ１８のみ接地する。
次に、図５（ｈ）に示すように、車輪１７Ｂが短レール９（２）に到達して転動可能な状態に乗る。すなわち、図５（ａ）と同じように、単一の短レール９に３つの補助輪である車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄが共に転動可能に乗った状態になる。
上記のようにして、常時、少なくとも２つの車輪１７、１７が転動可能な状態で１つまたは２つの短レール９に乗っており、それらのフランジ１８、１８が短レール９の側面と当接することで、短レール９の長手直角方向への列間移替用台車１３のズレが規制され、姿勢が制御される。これにより、列間移替用台車１３がレール欠落部１１を跨いで円滑に走行し、且つ必要な箇所で停止できる。
次に、図５（ｄ）に示すように、車輪１７Ｂが短レール９（１）から離れた状態となる。
次に、図５（ｅ）に示すように、車輪１７Ｄが短レール９（２）に到達して転動可能な状態に乗る。
次に、図５（ｆ）に示すように、車輪１７Ｃが短レール９（２）に到達して転動可能な状態に乗ると共に、車輪１７Ｅが短レール９（２）から離れ、フランジ１８のみ接地する。
次に、図５（ｇ）に示すように、車輪１７Ａが短レール９（１）から離れ、フランジ１８のみ接地する。
次に、図５（ｈ）に示すように、車輪１７Ｂが短レール９（２）に到達して転動可能な状態に乗る。すなわち、図５（ａ）と同じように、単一の短レール９に３つの補助輪である車輪１７Ｂ、１７Ｃ、１７Ｄが共に転動可能に乗った状態になる。
上記のようにして、常時、少なくとも２つの車輪１７、１７が転動可能な状態で１つまたは２つの短レール９に乗っており、それらのフランジ１８、１８が短レール９の側面と当接することで、短レール９の長手直角方向への列間移替用台車１３のズレが規制され、姿勢が制御される。これにより、列間移替用台車１３がレール欠落部１１を跨いで円滑に走行し、且つ必要な箇所で停止できる。
【0028】
図６に示すように、第２作業用台車２３の車輪２５、２５は、レール欠落部１１を横切って、地面転動路２９Ａ上を転動し、車輪２７、２７は、レール欠落部１１を横切って、地面転動路２９Ｂ上を転動しながら、栽培ベッド１、１、……の列内に進入・退出できる。このように、栽培ベッド１、１、……の間に進入させて作業を実施させることが可能となっている。なお、地面転動路２９Ａ、２９Ｂは、防草シートの上面で構成されており、レール欠落部１１との段差は殆どない。
【0029】
また、図７、図８に示すように、第２作業用台車３１も、栽培ベッド１、１、……の間に、第１作業用台車、第２作業用台車２３と択一的に進入させることができる。
作業レール（温湯管）３の高さ（Ｐ）：４８．６ｍｍ
車輪３３、３５の車輪径（Ｑ）：８２．８ｍｍ
フランジ径（Ｒ）：１８０ｍｍ
に設定されている。
移替レール７は、地面に形成されたコンクリート部３８の上面に敷設されており、コンクリート部３８の高さ分だけ、温湯管３のＵ字状部分３Ｃ側が支持部３７で持ち上げ支持されてコンクリート部３８の上に乗っている。
作業レール（温湯管）３の高さ（Ｐ）：４８．６ｍｍ
車輪３３、３５の車輪径（Ｑ）：８２．８ｍｍ
フランジ径（Ｒ）：１８０ｍｍ
に設定されている。
移替レール７は、地面に形成されたコンクリート部３８の上面に敷設されており、コンクリート部３８の高さ分だけ、温湯管３のＵ字状部分３Ｃ側が支持部３７で持ち上げ支持されてコンクリート部３８の上に乗っている。
【0030】
車輪３３、３５がコンクリート部３８の上面にあるときは、フランジ３４、３６がコンクリート部３８の上面に接地して転動する。すなわち、車輪３３、３５はコンクリート部３８から離れた状態である。コンクリート部３８の上面でＵ字状部分３Ｃが重なった部分に到達すると、車輪３３、３５はＵ字状部分３Ｃに連なる片レール３Ａ、３Ｂに着地して転動し、フランジ３４、３６はそのままコンクリート部３８の上面を転動し続ける。更に、コンクリート部３８から離れると、車輪３３、３５はそのまま接地しながら片レール３Ａ、３Ｂ上を転動し続けるが、フランジ３４、３６は接地しない状態になる。
このように、栽培ベッド１、１、……の間に進入させて作業を実施させることが可能となっている。
このように、栽培ベッド１、１、……の間に進入させて作業を実施させることが可能となっている。
【0031】
次に、第２の実施の形態に係る列間移替装置を、図面にしたがって説明する。
第１の実施の形態に係る列間移替装置と異なる点は、列間移替用台車１３の短レール９’と車輪列１５の車輪１７’の寸法関係である。
図４に対応する図９に示すように、車輪１７’がレール欠落部１１に位置するときには、僅かではあるが降りてフランジ１８’が接地するように、フランジ１８’の径の寸法が設定されている。
これにより、短レール９’上に車輪１７’が乗ったときにはフランジ１８’がコンクリート部３８の上面から浮き上がるので、短レール９’上の走行はよりスムーズになる。
一方、車輪１７’が短レール９’の端部からレール欠落部１１に移るときにはフランジ１８’が浮き上がり状態から接地するので僅かであるが降り、逆にレール欠落部１１から短レール９’の端部に移るときには僅かであるが昇るようになるが、短レール９’の長さ方向両端部は傾斜面１０’になっており、傾斜面１０’に沿って緩やかに乗降することになり、乗降の際の衝撃が緩和されている。
第１の実施の形態に係る列間移替装置と異なる点は、列間移替用台車１３の短レール９’と車輪列１５の車輪１７’の寸法関係である。
図４に対応する図９に示すように、車輪１７’がレール欠落部１１に位置するときには、僅かではあるが降りてフランジ１８’が接地するように、フランジ１８’の径の寸法が設定されている。
これにより、短レール９’上に車輪１７’が乗ったときにはフランジ１８’がコンクリート部３８の上面から浮き上がるので、短レール９’上の走行はよりスムーズになる。
一方、車輪１７’が短レール９’の端部からレール欠落部１１に移るときにはフランジ１８’が浮き上がり状態から接地するので僅かであるが降り、逆にレール欠落部１１から短レール９’の端部に移るときには僅かであるが昇るようになるが、短レール９’の長さ方向両端部は傾斜面１０’になっており、傾斜面１０’に沿って緩やかに乗降することになり、乗降の際の衝撃が緩和されている。
【0032】
具体的には、
上記した状態を実現するために、
短レール９’のレール高さ（最大Ｊ１）：１０ｍｍ、（最小Ｊ２）：８ｍｍ
車輪１７Ａ’、１７Ｅ’の車輪径（Ｋ）：８４ｍｍ
フランジ径（Ｌ）：１００ｍｍ
車輪１７Ｂ’、１７Ｃ’、１７Ｄ’の車輪径（Ｍ）：６４ｍｍ
フランジ径（Ｎ）：８０ｍｍ
上記した状態を実現するために、
短レール９’のレール高さ（最大Ｊ１）：１０ｍｍ、（最小Ｊ２）：８ｍｍ
車輪１７Ａ’、１７Ｅ’の車輪径（Ｋ）：８４ｍｍ
フランジ径（Ｌ）：１００ｍｍ
車輪１７Ｂ’、１７Ｃ’、１７Ｄ’の車輪径（Ｍ）：６４ｍｍ
フランジ径（Ｎ）：８０ｍｍ
【0033】
本発明の第３の実施の形態に係る列間移替装置を、図面にしたがって説明する。
第１の実施の形態に係る列間移替装置と異なる点は、図１０に示すように、栽培ベッド１、１の間隔が狭くなったことに伴い、列間移替用台車３９の車輪列１５の車輪１７の数が５輪から３輪に変わったことである。
レール欠落部１１の間隔（Ｆ）：２００ｍｍ
車輪列１５の車輪間隔（ａ）：４００ｍｍ
に設定されている。
このように、車輪の数も現場の状況に合わせて必要最小数に設定することができる。
第１の実施の形態に係る列間移替装置と異なる点は、図１０に示すように、栽培ベッド１、１の間隔が狭くなったことに伴い、列間移替用台車３９の車輪列１５の車輪１７の数が５輪から３輪に変わったことである。
レール欠落部１１の間隔（Ｆ）：２００ｍｍ
車輪列１５の車輪間隔（ａ）：４００ｍｍ
に設定されている。
このように、車輪の数も現場の状況に合わせて必要最小数に設定することができる。
【0034】
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。
例えば、移替レールの短レールの長さやレール欠落部の間隔、列間移替用台車の移替レールを転動する車輪の数や車輪間隔は特許請求の範囲を満足する範囲において変更できる。
また、防草シートは敷かなくてもよい。
例えば、移替レールの短レールの長さやレール欠落部の間隔、列間移替用台車の移替レールを転動する車輪の数や車輪間隔は特許請求の範囲を満足する範囲において変更できる。
また、防草シートは敷かなくてもよい。
【0035】
列間移替用台車、第１、２作業用台車とも、駆動は電動でも手動でも特に限定されない。列間移替用台車は、接地して転動する車輪の１つ以上が駆動輪であればよい。列間移替用台車に備わるフランジ付車輪は、フランジと車輪が別体でもよいし、一体で作られていてもよい。
第２作業用台車は、温湯管で構成された作業レール上を走行するものと、防草シート上を走行するものの２種類が示されているが、いずれか一方の種類だけでもよい。また、防草シート上ではなく裸の地面を走行させてもよい。その場合には、限定されないが、ゴムタイヤのような車輪で地面を転動して走行してもよい。
移替レールの形状は特に限定されず、移替レールとしての要求を満たすものであればよい。移替レールは二条のレールタイプを利用してもよい。
レール欠落部を跨いで列内に連なるフラットレールを敷設して、第２作業用台車をこのフラットレール上で走行させることも考えられる。
更に、列間移替装置の設置は屋内に限らず、屋外でもよく、作物列は茶畑のように列状に栽培されたものも含まれる。
第２作業用台車は、温湯管で構成された作業レール上を走行するものと、防草シート上を走行するものの２種類が示されているが、いずれか一方の種類だけでもよい。また、防草シート上ではなく裸の地面を走行させてもよい。その場合には、限定されないが、ゴムタイヤのような車輪で地面を転動して走行してもよい。
移替レールの形状は特に限定されず、移替レールとしての要求を満たすものであればよい。移替レールは二条のレールタイプを利用してもよい。
レール欠落部を跨いで列内に連なるフラットレールを敷設して、第２作業用台車をこのフラットレール上で走行させることも考えられる。
更に、列間移替装置の設置は屋内に限らず、屋外でもよく、作物列は茶畑のように列状に栽培されたものも含まれる。
【符号の説明】
【0036】
１…栽培ベッド ３…温湯管（作業レール）
３Ａ、Ｂ…並列部分（片レール） ３Ｃ…Ｕ字状部分 ５…作業レール
７…移替レール ９…短レール １０’…（短レールの）傾斜面
１１…レール欠落部 １３…列間移替用台車 １５…車輪列
１７Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ…車輪 １８…フランジ １９…車輪列
２１Ａ、Ｂ…車輪 ２３…第２作業用台車 ２５…車輪 ２７…車輪
２９Ａ、Ｂ…地面転動路 ３１…第２作業用台車 ３３…車輪
３４…フランジ ３５…車輪 ３６…フランジ ３７…支持部
３８…コンクリート部 ３９…列間移替用台車
３Ａ、Ｂ…並列部分（片レール） ３Ｃ…Ｕ字状部分 ５…作業レール
７…移替レール ９…短レール １０’…（短レールの）傾斜面
１１…レール欠落部 １３…列間移替用台車 １５…車輪列
１７Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ…車輪 １８…フランジ １９…車輪列
２１Ａ、Ｂ…車輪 ２３…第２作業用台車 ２５…車輪 ２７…車輪
２９Ａ、Ｂ…地面転動路 ３１…第２作業用台車 ３３…車輪
３４…フランジ ３５…車輪 ３６…フランジ ３７…支持部
３８…コンクリート部 ３９…列間移替用台車
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】