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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】2024-05-08
(45)【発行日】2024-05-16
(54)【発明の名称】移動体
(51)【国際特許分類】
B61F 5/38 20060101AFI20240509BHJP
B61F 9/00 20060101ALI20240509BHJP
B61B 13/00 20060101ALI20240509BHJP
【ＦＩ】
B61F5/38 B
B61F9/00
B61B13/00 A
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2023503606
(86)(22)【出願日】2022-01-12
(86)【国際出願番号】 JP2022000806
(87)【国際公開番号】W WO2022185722
(87)【国際公開日】2022-09-09
【審査請求日】2023-07-03
(31)【優先権主張番号】P 2021032187
(32)【優先日】2021-03-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】591236932
【氏名又は名称】株式会社ロッソ
(74)【代理人】
【識別番号】100124017
【弁理士】
【氏名又は名称】大野 晃秀
(72)【発明者】
【氏名】早川 泰弘
【審査官】諸星 圭祐
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－０９５０９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０８８７０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－０７８６５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０５－０３７６３１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】中国特許出願公開第１０７８５６６９５（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６１Ｂ １３／００
Ｂ６１Ｆ ５／３８
Ｂ６１Ｆ ５／４４
Ｂ６１Ｆ ９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内レールと外レールとが等間隔を維持しながら並行に配置された軌道を移動する移動体であって、前記軌道は円弧または円の曲がり部を有し、
前記移動体に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、前記内レールに沿って転動自在に設けられた第１の内車輪および第２の内車輪と、
前記移動体に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、前記外レールに沿って転動自在に設けられた第１の外車輪および第２の外車輪と、を含み、
前記第１の外車輪と前記第２の外車輪との間隔は、前記第１の内車輪と前記第２の内車輪との間隔より大きく、
前記第１の内車輪、前記第１の外車輪、前記第２の内車輪および前記第２の外車輪は、前記移動体が前記曲がり部を移動する場合に、前記第１の外車輪と前記第１の内車輪とを結んだ線の第１の延長線と、前記第２の外車輪と前記第２の内車輪とを結んだ線の第２の延長線との交点の軌跡が式１を満たす半径ｒｃｒの円または円弧となるような配置関係を有する移動体。
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部における前記内レールの半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部における前記外レールの半径
【請求項2】
請求項１において、前記軌道は、前記曲がり部に連続する直線部を含み、
前記第１の外車輪と前記第２の外車輪が前記直線部にあり、前記第１の外車輪または前記第２の外車輪のいずれかが前記直線部と前記曲がり部の境界にあるときに、前記直線部の伸びる方向での交点Ｐ１と前記曲がり部の弧の中心から交点との間の距離Ｄ１が、第１の外車輪と第２の外車輪との間の距離Ｉｏｕｔの半分または実質的に半分とする移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、レールを転動する車輪を有する移動体に関する。
【背景技術】
【0002】
レールを走る移動体において、方形の各頂点に歯車を設ける態様が一般的である（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２０－１７９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明の目的は、軌道の曲がり部においてスムーズに走行することができる移動体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の移動体は、
内レールと外レールとが等間隔を維持しながら並行に配置された軌道を移動する移動体であって、
前記軌道は円弧または円の曲がり部を有し、
前記移動体に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、前記内レールに沿って転動自在に設けられた第１の内車輪および第２の内車輪と、
前記移動体に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、前記外レールに沿って転動自在に設けられた第２の外車輪および第２の外車輪と、を含み、
前記第１の外車輪と前記第２の外車輪との間隔は、前記第１の内車輪と前記第２の内車輪との間隔より大きく、
前記第１の内車輪、前記第１の外車輪、前記第２の内車輪および前記第２の外車輪は、前記移動体が前記曲がり部を移動する場合に、前記第１の外車輪と前記第１の内車輪とを結んだ線の第１の延長線と、前記第２の外車輪と前記第２の内車輪とを結んだ線の第２の延長線との交点の軌跡が式１を満たす半径ｒｃｒの円または円弧となるような配置関係を有する。
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部における前記内レールの半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部における前記外レールの半径
内レールと外レールとが等間隔を維持しながら並行に配置された軌道を移動する移動体であって、
前記軌道は円弧または円の曲がり部を有し、
前記移動体に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、前記内レールに沿って転動自在に設けられた第１の内車輪および第２の内車輪と、
前記移動体に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、前記外レールに沿って転動自在に設けられた第２の外車輪および第２の外車輪と、を含み、
前記第１の外車輪と前記第２の外車輪との間隔は、前記第１の内車輪と前記第２の内車輪との間隔より大きく、
前記第１の内車輪、前記第１の外車輪、前記第２の内車輪および前記第２の外車輪は、前記移動体が前記曲がり部を移動する場合に、前記第１の外車輪と前記第１の内車輪とを結んだ線の第１の延長線と、前記第２の外車輪と前記第２の内車輪とを結んだ線の第２の延長線との交点の軌跡が式１を満たす半径ｒｃｒの円または円弧となるような配置関係を有する。
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部における前記内レールの半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部における前記外レールの半径
【0006】
本発明において、
前記軌道は、前記曲がり部に連続する直線部を含み、
前記第１の外車輪と前記第２の外車輪が前記直線部にあり、前記第１の外車輪または前記第２の外車輪のいずれかが前記直線部と前記曲がり部の境界にあるときに、前記直線部の伸びる方向での交点Ｐ１と前記曲がり部の弧の中心から交点との間の距離Ｄ１が、第１の外車輪と第２の外車輪との間の距離Ｉｏｕｔの半分または実質的に半分とすることができる。
前記軌道は、前記曲がり部に連続する直線部を含み、
前記第１の外車輪と前記第２の外車輪が前記直線部にあり、前記第１の外車輪または前記第２の外車輪のいずれかが前記直線部と前記曲がり部の境界にあるときに、前記直線部の伸びる方向での交点Ｐ１と前記曲がり部の弧の中心から交点との間の距離Ｄ１が、第１の外車輪と第２の外車輪との間の距離Ｉｏｕｔの半分または実質的に半分とすることができる。
【発明の効果】
【0007】
本発明の移動体によれば、軌道の曲がり部においてスムーズに走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態に係る移動体を模式的に示す図である。
【図2】実施の形態に係る移動体を模式的に示す図である。
【図3】実施の形態に係る移動体を模式的に示す図である。
【図4】実施の形態に係る移動体を模式的に示す図である。
【図5】実施の形態に係る移動体が曲がり部を移動する際の態様を説明するための図である。
【図6】交点の軌跡を説明するための図である。
【図7】実施の形態に係る移動体の車輪を模式的に示す図である。
【図8】実施の形態に係るレールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。
【図9】実施の形態に係るレールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。
【図10】実施の形態に係るレールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。
【図11】実施の形態に係るレールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。
【図12】実施の形態に係るレールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【0010】
１．移動体の構成
移動体１０は、図１～図４に示すように、内レール３２と外レール３４とが等間隔を維持しながら並行に配置された軌道３０を移動するものである。軌道３０は点Ｏ１を中心とする円弧の曲がり部３０ａと、直線部３０ｂとを有する。
移動体１０は、図１～図４に示すように、内レール３２と外レール３４とが等間隔を維持しながら並行に配置された軌道３０を移動するものである。軌道３０は点Ｏ１を中心とする円弧の曲がり部３０ａと、直線部３０ｂとを有する。
【0011】
移動体１０は、第１の内車輪１２ａ、第２の内車輪１２ｂ、第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂを含む。第１の内車輪１２ａおよび第２の内車輪１２ｂは、移動体１０に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、内レール３２に沿って転動自在に設けられている。第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂは、移動体１０に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、外レール３４に沿って転動自在に設けられている。
【0012】
図３に示すように、第１の外車輪１４ａと第２の外車輪１４ｂとの間隔Ｉｏｕｔは、第１の内車輪１２ａと第２の内車輪１２ｂとの間隔Ｉｉｎより大きい。第１の内車輪１２ａ、第１の外車輪１４ａ、第２の内車輪１２ｂおよび第２の外車輪１４ｂは、図５に示すように、移動体１０が曲がり部３０ａを通る場合に、第１の外車輪１４ａと第１の内車輪１２ａとを結んだ線の第１の延長線Ｌ１と、第２の外車輪１４ｂと第２の内車輪１２ｂとを結んだ線の第２の延長線Ｌ２との交点Ｐ１の軌跡Ｔ１が式１を満たす半径ｒｃｒの円または円弧となるような配置関係を有する。
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部３０ａにおける前記内レール３２の半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部３０ａにおける前記外レール３４の半径
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部３０ａにおける前記内レール３２の半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部３０ａにおける前記外レール３４の半径
【0013】
交点Ｐ１の軌跡Ｔ１は、式２を満たすことが好ましい。
（式２）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×２／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×２／１０
（式２）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×２／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×２／１０
【0014】
交点Ｐ１の軌跡Ｔ１は、式３を満たすことが好ましい。
（式３）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×１／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×１／１０
（式３）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×１／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×１／１０
【0015】
交点Ｐ１と、第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂを結んで得られた形状は、第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂとを結ぶ線を底辺とする二等辺三角形とすることができる。つまり、交点Ｐ１と、第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂを結んで得られた形状は、第１の外車輪１４ａと交点Ｐ１とを結んだ線の長さと、第２の外車輪１４ｂと交点Ｐ１とを結んだ線の長さとが等しい二等辺三角形とすることができる。
【0016】
図３に示すように、第１の外車輪１４ａと第２の外車輪１４ｂがレールの直線部３０ｂにあり、その第１の外車輪１４ａまたは第２の外車輪１４ｂのいずれかが直線部３０ｂと曲がり部３０ａの境界にあるときに、直線部３０ｂの伸びる方向Ａ１での交点Ｐ１と弧の中心から交点Ｐ１との間の距離Ｄ１が、第１の外車輪１４ａと第２の外車輪１４ｂとの間の間隔Ｉｏｕｔの半分または実質的に半分とすることができる。
【0017】
第１の内車輪１２ａ、第２の内車輪１２ｂ、第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂは、図７に示すように、車軸２０の周りを回転可能に設けられた車輪２２により構成されることができる。車軸２０は、両端が支持部材１８に固定されていることができる。支持部材１８は、図７に示すように、載置台１６に回転または回動可能に取り付けられている。車軸２０は、支持部材１８に対して所定の間隔を確保するために間隙部２６を設けることができる。交点Ｐ１の軌跡Ｔ１（図６参照）の半径ｒｃｒは（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２が最も好ましいところ、間隙部２６の大きさにより、（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２のずれの許容の程度が決まることになる。つまり、間隙部２６の大きさにより、第１の内車輪１２ａ、第２の内車輪１２ｂ、第１の外車輪１４ａおよび第２の外車輪１４ｂの配置関係が決まることになる。
【0018】
車軸２０は、車輪２０の転動面２２ａの少なくとも一端または両端に、レールの両側への方向（レールを平面的にみて垂直方向）の動きを規制するためのフランジ２４を設けることができる。
【0019】
転動面２２ａは、車軸２０の軸方向からみたときの径ｒｒｏｔが、端から中央に向かうにしたがって小さくなるような態様で設けること、または、端から中央にかけて同じ径となる態様で設けることができる。
【0020】
移動体１０は、たとえば、何らかの物体を載置するための載置台１６を含むことができる。移動体１０には、物の移動のみならず、人が乗車し、人の移動に用いてもよい。
【0021】
２．作用効果
本発明者は、第１の外車輪１４ａと第２の外車輪１４ｂとの間隔Ｉｏｕｔは、第１の内車輪１２ａと第２の内車輪１２ｂとの間隔Ｉｉｎより大きく、かつ、第１の内車輪１２ａ、第１の外車輪１４ａ、第２の内車輪１２ｂおよび第２の外車輪１４ｂは、移動体１０が曲がり部３０ａを移動する場合に、第１の外車輪１４ａと第１の内車輪１２ａとを結んだ線の第１の延長線Ｌ１と、第２の外車輪１４ｂと第２の内車輪１２ｂとを結んだ線の第２の延長線Ｌ２との交点Ｐ１の軌跡Ｔ１が式１を満たす半径ｒｃｒの円弧となるような配置関係を有することで、曲がり部３０ａにおいて確実に移動体１０を走行させることができることを見出した。
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部３０ａにおける前記内レール３２の半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部３０ａにおける前記外レール３４の半径
本発明者は、第１の外車輪１４ａと第２の外車輪１４ｂとの間隔Ｉｏｕｔは、第１の内車輪１２ａと第２の内車輪１２ｂとの間隔Ｉｉｎより大きく、かつ、第１の内車輪１２ａ、第１の外車輪１４ａ、第２の内車輪１２ｂおよび第２の外車輪１４ｂは、移動体１０が曲がり部３０ａを移動する場合に、第１の外車輪１４ａと第１の内車輪１２ａとを結んだ線の第１の延長線Ｌ１と、第２の外車輪１４ｂと第２の内車輪１２ｂとを結んだ線の第２の延長線Ｌ２との交点Ｐ１の軌跡Ｔ１が式１を満たす半径ｒｃｒの円弧となるような配置関係を有することで、曲がり部３０ａにおいて確実に移動体１０を走行させることができることを見出した。
（式１）
（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２－｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０≦ｒｃｒ≦（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２＋｛（ｒｉｎ＋ｒｏｕｔ）／２｝×３／１０
Ｒｉｎ：前記曲がり部３０ａにおける前記内レール３２の半径
Ｒｏｕｔ：前記曲がり部３０ａにおける前記外レール３４の半径
【0022】
４つの車輪をそれぞれ方形の頂点の位置になるように移動体１０に設置した場合に、２つのレールの曲がり部３０ａにおいて曲がらないという課題を認識した。その課題認識に基づき、本願発明者は、車輪を上記の条件を満たすように移動体１０に設けることで、曲がり部３０ａにおいて脱線がし難くなり、スムーズに移動体１０を走行させることができることを見出した。
【0023】
移動体１０の使用例としては、たとえば、搬送物を運搬するときに使用することができる。移動体１０の移動路のサイドに薬剤散布装置９４を設けることができる。また、移動体およびレールの設け方は種々の態様があり、たとえば、次の態様がある。
【0024】
１）第１の態様として、レール３２，３４を直接に地面または床に置くものである（図８参照）。第１の態様の場合には、移動体１０の上に搬送物を載せることができる。
【0025】
２）第２の態様として、地面又は床から立てた支柱４０を基礎として、複数の支柱４０の上にレール３２，３４を架けるものである（図９および図１０参照）。第２の態様の場合には、移動体の上に搬送物を載せてもよいし、移動体１０の土台に搬送物を吊り下げるものであってもよい。
【0026】
３）第３の態様として、天井４４に複数のレール支持体４２を設け、レール支持体４２間にレール３２，３４を架けるものである（図１１および図１２参照）。第３の態様の場合には、レール支持体４２の下の中央部分を開放することで、移動体１０に吊り下げられた搬送物を搬送させることできる。
【0027】
搬送物としては特に限定されないが、たとえば植物の栽培装置装置を挙げることができる。移動体１０の移動路のサイドに薬剤散布装置９４を設けることができる。
【0028】
上記の実施の形態では、曲がり部３０ａが円弧の例を示したが、円であってもよい。
【0029】
本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【0030】
１０ 移動体
１２ａ 第１の内車輪
１２ｂ 第２の内車輪
１４ａ 第１の外車輪
１４ｂ 第２の外車輪
１６ 載置台
１８ 支持部材
２０ 車軸
２２ 車輪
２２ａ 転動面
２４ フランジ
２６ 間隙部
３０ 軌道
３０ａ 曲がり部
３０ｂ 直線部
３２ 内レール
３４ 外レール
４０ 支柱
４２ レール支持体
４４ 天井
ｒｃｒ 交点の半径
ｒｉｎ 内レールの半径
ｒｏｕｔ 外レールの半径
ｒｒｏｔ 車軸を中心とする径
Ｏ１ 曲がり部の円弧の中心
Ａ１ 直線部の伸びる方向
Ｄ１ 直線部の伸びる方向での円弧の中心と交点との間の距離
Ｂ１ 直線部と曲がり部との境界
Ｉｉｎ 第１の内車輪と第１の内車輪との間隔
Ｉｏｕｔ 第１の外車輪と第１の外車輪との間隔
Ｌ１ 第１の延長線
Ｌ２ 第２の延長線
Ｐ１ 交点
Ｔ１ 交点の軌跡
１２ａ 第１の内車輪
１２ｂ 第２の内車輪
１４ａ 第１の外車輪
１４ｂ 第２の外車輪
１６ 載置台
１８ 支持部材
２０ 車軸
２２ 車輪
２２ａ 転動面
２４ フランジ
２６ 間隙部
３０ 軌道
３０ａ 曲がり部
３０ｂ 直線部
３２ 内レール
３４ 外レール
４０ 支柱
４２ レール支持体
４４ 天井
ｒｃｒ 交点の半径
ｒｉｎ 内レールの半径
ｒｏｕｔ 外レールの半径
ｒｒｏｔ 車軸を中心とする径
Ｏ１ 曲がり部の円弧の中心
Ａ１ 直線部の伸びる方向
Ｄ１ 直線部の伸びる方向での円弧の中心と交点との間の距離
Ｂ１ 直線部と曲がり部との境界
Ｉｉｎ 第１の内車輪と第１の内車輪との間隔
Ｉｏｕｔ 第１の外車輪と第１の外車輪との間隔
Ｌ１ 第１の延長線
Ｌ２ 第２の延長線
Ｐ１ 交点
Ｔ１ 交点の軌跡
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】