CN108360860B - 置顶式自行车停放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自行车停放装置，主要包括气弹簧动力机构、联动机构和自行车固定机构，将三个机构相结合，通过简单的拉或抬动作，完成存车、取车的过程。本发明可安装在车库顶部，在不对车库结构进行改造的前提下，在有限空间内完成存、取车动作，实现了自行车与私家车辆共同停放的功能，有效的缓解了小区内自行车停放混乱易丢失、道路拥挤等问题。

Description

置顶式自行车停放装置
技术领域
本发明涉及自行车停放装置，特别涉及一种置顶式自行车停放装置。
背景技术
目前许多城市老旧小区拥有私人车库、地下车库、开放式车库等，将汽车停放于车库中，可以减少汽车维护、保养和洗车的次数，冬天减少了“热车”，夏天减少了“蒸桑拿”。同时，减少了露天停车被盗的风险，也不会阻塞小区通道，方便每个业主进出，不用担心车辆拥挤。然而，目前大多数的车库只能停放一辆轿车，导致车库的空间利用率不高。同时发现，自行车的停放也是一大问题，特别是对于高层住户，将自行车停放于家中会面临自行车上高楼的问题，即使有电梯的运送，也会带来一些不必要的麻烦，然而将自行车停放于小区内，又有安全隐患，也会影响小区容貌。
发明内容
为了解决自行车停放困难的问题，本发明提供一种自行车停放装置，该装置可以安装在车库的顶端，即合理利用了车库的空间，也解决了自行车放在室外影响市容、容易被盗、以及不易上高层楼房的问题。
为了解决上述技术问题，其技术解决方案为：
一种自行车停放装置，包括固定机架、移动机架、主杆、联动机构、动力机构和位于主杆上的自行车固定机构。
所述联动机构包括主动直线移动组件、从动直线移动组件、固定杆、伸缩套杆和滑块。联动机构使主杆的运动轨迹固定，使本装置可以避免在用户存车取车时碰到卷帘门或停在下方的汽车。
所述主动直线移动组件和所述从动直线移动组件均设于固定机架的轨道上，所述主动直线移动组件能带动所述从动直线移动组件在轨道上直线运动，且所述主动直线移动组件运动速度大于所述从动直线移动组件。
所述移动机架固定在所述主动直线移动组件上，所述移动机架下端设有主轴，所述主杆一端绕所述主轴上下转动，所述主杆与所述主轴连接位置的下方设有限位块。
所述主杆上设有滑槽，所述滑块设于所述滑槽内，所述固定杆一端与所述移动机架转动连接、另一端与所述滑块转动连接，所述伸缩套杆一端与所述滑块转动连接、另一端固定在所述从动直线移动组件上。
所述动力机构包括一端铰接在所述主杆上、另一端铰接在所述移动机架上的压缩气弹簧和拉伸气弹簧。气弹簧主要的功能是为整体装置提供动力，相较于比普通弹簧其有着很显著的优点：速度相对缓慢、动态力变化不大气、容易控制。气弹簧具有近乎线性的弹性曲线，这一特性可为装置提供恒定的动力。
在上述的自行车停放装置，所述轨道为齿条，所述主动直线移动组件包括主动齿轮、主动带轮A和从动带轮A，所述从动直线移动组件包括从动齿轮、主动带轮B和从动带轮B。
所述主动齿轮和所述从动齿轮均设于所述齿条上，所述主动齿轮与所述主动带轮A同轴连接，所述主动带轮A与所述从动带轮A通过皮带传动连接，所述从动带轮A与所述主动带轮B同轴连接，所述主动带轮B与所述从动带轮B通过皮带传动连接，所述从动带轮B与所述从动齿轮同轴连接。
在上述的自行车停放装置，所述主动带轮A与所述从动带轮A和所述主动带轮B与所述从动带轮B之间均为1:1传动。
在上述的自行车停放装置，所述主动齿轮与所述从动齿轮的模数相同，齿数比为4:3，从而使两齿轮的位移比为4:3。
在上述的自行车停放装置，所述自行车固定机构包括位于所述主杆上的固定块以及位于所述固定块上的第一夹持体和第二夹持体；
所述第一夹持体包括与所述固定块固定连接的连接杆A、与所述连接杆A连接用于固定自行车座椅前端的夹持部A；
所述第二夹持体包括穿过所述固定块并与其活动连接的连接杆B、与所述连接杆B连接用于固定自行车座椅后端的夹持部B，所述连接杆B的端部设有凸台，位于所述凸台与所述固定块之间的连接杆B上套有弹簧。
在上述的自行车停放装置，所述夹持部A为套在座椅前端的圆弧结构或圆形结构，以限制车座的5个自由度。
在上述的自行车停放装置，所述夹持部B为勾住座椅后端的弯折结构或弧形结构，限制车座另外一个自由度。
在上述的自行车停放装置，所述主杆上设有固定自行车轮的槽托。
在上述的自行车停放装置，所述固定块可在所述主杆上滑动，以适应不同高度的自行车。
在上述的自行车停放装置，所述固定块设于所述主杆的滑槽内。
本发明装置可安装在车库顶部，在不对车库结构进行改造的前提下，在有限空间内完成存、取车动作，实现了自行车与私家车辆共同停放的功能，有效的缓解了小区内自行车停放混乱易丢失、道路拥挤等问题。
附图说明
图1为本发明置顶式自行车停放装置的结构示意图。
图2为联动机构结构示意图。
图3为联动机构简图。
图4、图5为主动直线移动组件结构示意图。
图6为从动直线移动组件结构示意图。
图7为动力机构结构示意图。
图8为动力机构简图。
图9为自行车固定机构结构示意图。
图10为自行车装配在固定机构上的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1，一种自行车停放装置，包括固定机架10、移动机架20、主杆30、联动机构40、动力机构50和位于主杆上30的自行车固定机构60。固定机架10将本发明装置固定在车库顶部，移动机架20相对于固定机架10可做直线移动。
如图2、图3，联动机构40包括主动直线移动组件400、从动直线移动组件401、固定杆402、伸缩套杆403和滑块404。
主动直线移动组件400和从动直线移动组件401均设于固定机架10的轨道11上，主动直线移动组件400能带动从动直线移动组件401在轨道11上直线运动，且主动直线移动组件400运动速度大于从动直线移动组件401。
主动直线移动组件400包括主动齿轮405、主动带轮A 406和从动带轮A 407，从动直线移动组件401包括从动齿轮408、主动带轮B 409和从动带轮B 410。
轨道11为齿条，主动齿轮405和从动齿轮408均设于齿条上，主动齿轮405与主动带轮A 406同轴连接，主动带轮A 406与从动带轮A 407通过皮带传动连接，从动带轮A 407与主动带轮B 409同轴连接，主动带轮B 409与从动带轮B410通过皮带传动连接，从动带轮B410与从动齿轮408同轴连接。
主动带轮A 406、从动带轮A 407、主动带轮B 409和从动带轮B 410构成的带传动系统也可用链传动来代替。
移动机架20下端设有主轴21，主杆30一端绕主轴21上下转动，主杆30与主轴21连接位置的下方设有限位块22。
主杆30上设有滑槽31，滑块404设于滑槽31内，固定杆402一端与移动机架20转动连接、另一端与滑块404转动连接，伸缩套杆403一端与滑块404转动连接、另一端固定在从动直线移动组件401上。运动过程中，推动或拉动主杆30时，主动齿轮405在齿条的作用下转动，带动主动带轮A 406，主动带轮A406与从动带轮A 407和主动带轮B 409与从动带轮B410之间1:1传动，从而带动从动齿轮408，由于主动齿轮405与从动齿轮408的模数相同，齿数比为4:3，从而使两齿轮的位移比为4:3，在固定杆402、伸缩套杆403和滑块404的共同作用下，使主杆30的运动轨迹固定，使本装置可以避免在用户存车取车时碰到卷帘门或停在下方的汽车。
为保证直线移动组件的稳定性，固定机架10前后侧面均设有作为轨道11的齿条。
如图4、图5，对于主动直线移动组件400：主动齿轮405位于前侧的齿条上，上部通过转轴连接到上方的轴承座A 412的轴承上，下部通过转轴与主动带轮A 406同轴连接，主动带轮A 406下部通过转轴连接到固定在移动机架20顶部的轴承座B 411的轴承上；相对地另一侧的齿条上也设有齿轮A 413，该齿轮A 413上部通过转轴连接到上方的轴承座C 414的轴承上，下部通过转轴连接到固定在移动机架20顶部的轴承座D 415的轴承上。移动机架20顶部主动齿轮405和齿轮A 413左右两侧分别设有防止主动齿轮405上下运动偏离齿条的限位轴416，该限位轴416两端设于固定在移动机架20顶部的轴承座E 417的轴承418上，限位轴416之间设有可在固定机架10底部滑动的滑轮组件419。另外，为了防止主动齿轮405在水平方向上偏离齿条，在固定机架10前后两侧设有轴承座F 420，轴承座F 420上设有限制主动齿轮405前后水平移动的限位轴，限位轴端部设有可在固定机架10前后两个侧面滚动的限位轴承。上述的轴承座A412、轴承座C 414、轴承座F 420固定在壳体421上。
如图6，对于从动直线移动组件401：从动齿轮408位于前侧的齿条上，上部通过转轴连接到上方的轴承座G 422的轴承上，下部经过转轴和推力球轴承423传递后与从动带轮B 410同轴连接，从动带轮B 410下部通过转轴连接到轴承座H 424的轴承上；相对地另一侧的齿条上也设有齿轮B 425，该齿轮B 425上部通过转轴连接到上方的轴承座I 426的轴承上，下部通过转轴连接到轴承座J 427的轴承上。固定机架10的底部设有防止从动齿轮408上下运动偏离齿条的限位支撑座428，限位支撑座428的两端设有可在固定机架10底部滚动的限位轴承429。另外，为了防止从动齿轮408在水平方向上偏离齿条，在固定机架10前后两侧设有轴承座K 430，轴承座K 430上设有限制从动齿轮408前后水平移动的限位轴431，限位轴431端部设有可在固定机架10底部滚动的限位轴承432。上述的轴承座G422、轴承座H424、轴承座I 426、轴承座J 427、轴承座K 430和限位支撑座428固定在壳体上。
动力机构50包括压缩气弹簧51和拉伸气弹簧52，压缩气弹簧51的初始状态为其最长状态，拉伸气弹簧52的初始状态为其最短状态，其产生的拉力也相反，压缩气弹簧51沿轴向向外，拉伸气弹簧52沿轴向向内。利用气弹簧上述特性，设计了图7、图8所示的动力机构，压缩气弹簧51活塞杆所在端铰接在主杆30上，压力缸所在端铰接在移动机架20上。拉伸气弹簧52活塞杆所在端铰接在移动机架20上，压力缸所在端铰接在主杆30上。在运动的过程中，由于气弹簧一端位置的改变，其施力的方向也随之改变，施加在主轴的总力矩改变，通过联动机构40配合作用，在力矩由正变为负或由负变为正时，机构均进入自锁状态。同时兼具储能作用，节省人力。
如图9、图10，自行车固定机构包括设于主杆30上的固定块61以及位于固定块61上的第一夹持体和第二夹持体。
第一夹持体包括与固定块61固定连接的连接杆A 62、与连接杆A 62连接用于固定自行车座椅前端的夹持部A 63。夹持部A 63为圆弧结构或圆形结构。
第二夹持体包括与固定块61活动连接的连接杆B 64、与连接杆B 64连接用于固定自行车座椅后端的夹持部B 65，连接杆B 64的端部设有66凸台，位于凸台66与固定块61之间的连接杆B 64上套有弹簧67。固定块61与连接杆B 64的活动连接的方式可采用如下技术方案：固定块61上设有通孔，连接杆B 64穿过该通孔并能在该通孔了内做直线运动或转动。夹持部B 65为勾住座椅后端的弯折结构或弧形结构。
使用时，将车轮放置于托槽68中，夹持部A 63套在座椅前端限制其5个自由度，夹持部B 65勾住座椅后端限制另外一个自由度。通过拧松固定块61底部的梅花螺母，可使固定块61在主杆30的滑槽31中上下移动，实现调节位置，以适应不同高度的自行车。自行车固定机构配合气弹簧的自锁力实现自行车在竖直与水平状态的自锁。
取车时，从远端施力使主杆运动，主杆与水平面的夹角θ逐渐增大，待此夹角大于一定角度时，气弹簧产生的力矩小于等于载荷力矩，机构开始按照预定轨迹运动，角度进一步增大，气弹簧产生的力矩变为反向阻力矩，机构达到自锁状态。
存车时，从底部施加向外的拉力，连杆运动轨迹相反，此时主杆与固定杆间的夹角逐渐减小，当角度减小至自锁位置后，机构便可按照预定轨迹运动，无需人力控制，操作方便、简单、省力。
当然本发明装置不限于安装在车库内，还可根据实际情况安装在其他位置。

Claims (10)

1.一种自行车停放装置，其特征在于，包括固定机架(10)、移动机架(20)、主杆(30)、联动机构(40)、动力机构(50)和位于主杆(30)上的自行车固定机构(60)；
所述联动机构(40)包括主动直线移动组件(400)、从动直线移动组件(401)、固定杆(402)、伸缩套杆(403)和滑块(404)；
所述主动直线移动组件(400)和所述从动直线移动组件(401)均设于固定机架(10)的直线轨道(11)上，所述主动直线移动组件(400)能带动所述从动直线移动组件(401 )在轨道(11)上运动，且所述主动直线移动组件(400)运动速度大于所述从动直线移动组件(401)；
所述移动机架(20)固定在所述主动直线移动组件(400)上，所述移动机架(20)下端设有主轴(21)，所述主杆(30)一端绕所述主轴(21)上下转动；
所述主杆(30)上设有滑槽(31)，所述滑块(404)设于所述滑槽(31)内，所述固定杆(402)一端与所述移动机架(20)转动连接、另一端与所述滑块(404)转动连接，所述伸缩套杆(403)一端与所述滑块(404)转动连接、另一端固定在所述从动直线移动组件(401)上；
所述动力机构(50)包括一端铰接在所述主杆(30)上、另一端铰接在所述移动机架(20)上的压缩气弹簧(51)和拉伸气弹簧(52)。
2.根据权利要求1所述的自行车停放装置，其特征在于，所述轨道(11)为齿条，所述主动直线移动组件(400)包括主动齿轮(405)、主动带轮A(406)和从动带轮A(407)，所述从动直线移动组件(401)包括从动齿轮(408)、主动带轮B(409)和从动带轮B(410)；
所述主动齿轮(405)和所述从动齿轮(408)均设于所述齿条上，所述主动齿轮(405)与所述主动带轮A(406)同轴连接，所述主动带轮A(406)与所述从动带轮A(407)通过皮带传动连接，所述从动带轮A(407)与所述主动带轮B(409)同轴连接，所述主动带轮B(409)与所述从动带轮B(410)通过皮带传动连接，所述从动带轮B(410)与所述从动齿轮(408)同轴连接。
3.根据权利要求2所述的自行车停放装置，其特征在于，所述主动带轮A(406)与所述从动带轮A(407)和所述主动带轮B(409)与所述从动带轮B(410)之间均为1:1传动。
4.根据权利要求2所述的自行车停放装置，其特征在于，所述主动齿轮(405)与所述从动齿轮(408)的模数相同，齿数比为4:3。
5.根据权利要求1所述的自行车停放装置，其特征在于，所述自行车固定机构(60)包括设于所述主杆(30)上的固定块(61)以及位于所述固定块(61)上的第一夹持体和第二夹持体；
所述第一夹持体包括与所述固定块(61)固定连接的连接杆A(62)、与所述连接杆A(62)连接用于固定自行车座椅前端的夹持部A(63)；
所述第二夹持体包括与所述固定块(61)活动连接的连接杆B(64)、与所述连接杆B(64)连接用于固定自行车座椅后端的夹持部B(65)，所述连接杆B(64)的端部设有凸台(66)，位于所述凸台(66)与所述固定块(61)之间的连接杆B(64)上套有弹簧(67)。
6.根据权利要求5所述的自行车停放装置，其特征在于，所述夹持部A(63)为套在座椅前端的圆弧结构或圆形结构。
7.根据权利要求5所述的自行车停放装置，其特征在于，所述夹持部B(65)为勾住座椅后端的弯折结构或弧形结构。
8.根据权利要求5至7任一权利要求所述的自行车停放装置，其特征在于，所述主杆(30)上设有固定自行车轮的槽托(68)。
9.根据权利要求8所述的自行车停放装置，其特征在于，所述固定块(61)可在所述主杆(30)上滑动。
10.根据权利要求9所述的自行车停放装置，其特征在于，所述固定块(61)设于所述主杆(30)的滑槽(31)内。
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