CN108505783A - 一种单层翻转式单侧自行车停放装置及方法 - Google Patents

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CN108505783A CN201810326073.8A CN201810326073A CN108505783A CN 108505783 A CN108505783 A CN 108505783A CN 201810326073 A CN201810326073 A CN 201810326073A CN 108505783 A CN108505783 A CN 108505783A
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陈士安
项春
祁海波
李开荣
方威立
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Abstract

本发明公开一种单层翻转式单侧自行车停放装置及方法，换位电机输出轴的左右端各同轴固定连接一根左右水平的转轴，沿两根转轴的轴向固定设置多个停车架，每个停车架正中间都通过一个卡套固定套接转轴外；每个停车架都设有一个停车轨道、一个前轮固定滑块、一个后轮固定滑块、一个自行车后轮挡板、一个自行车转向柱支撑架和一个U型叉组成，停车轨道和自行车转向柱支撑架的内端都固定连接于卡套；每个转向柱支撑架的外端都延伸一个U型叉，每个停车轨道的外端都固定连接一个自行车后轮挡板；每个停车轨道内段上都装有一个前轮固定滑块、外段上都装有一个后轮固定滑块；停放好自行车后可以翻转到上方空间，留出地面空间，不占用地面面积。

Description

一种单层翻转式单侧自行车停放装置及方法
技术领域
本发明涉及自行车停车设施，具体是一种单侧自行车立体停车装置，可以存放数量多的自行车。
背景技术
大量自行车的随意停放，严重影响公共交通秩序。为解决这一问题，出现有一种双层式停车架，在立柱上设置上下两层水平放置的停车架，两层停车架在靠近立柱一端通过滑动组件与卷扬机构的钢丝绳相连，通过卷扬机构可以实现第二层停车架沿着立柱上下滑动。该双层式停车架存在的问题是：1、取放自行车不方便，停放时，若第二层停车架已经停好车，需要把自行车停在第一层停车架时，要人用手扶住第二层停车架远离立柱的一端再启动卷扬机构；取用时，若需取用第二层停车架上的自行车时，要人用手扶住第二层停车架远离立柱的一端再启动卷扬机构。2、上层升降时自行车不稳，易晃动。3、水平放置的停车架一端与滑动组件相连，容易导致装置变形失效，且停车架的外端裸露在外侧，很容易碰撞到行人，存在安全隐患。
发明内容
本发明针对现有自行车停取存在的取放车不方便、升降不稳、存在安全隐患等问题，提出一种结构简单、存取方便可靠、最大化节省地面面积的单层翻转式单侧自行车停放装置及自行车的存取方法。
为了解决上述现实问题，本发明一种单层翻转式单侧自行车停放装置采用的技术方案是：正中间是一根固定垂直于地面的主立柱，主立柱上装有换位电机，换位电机输出轴的左右端各同轴固定连接一根左右水平的转轴，沿两根转轴的轴向固定设置多个停车架，每个停车架正中间都通过一个卡套固定套接转轴外；每个停车架都设有一个停车轨道、一个前轮固定滑块、一个后轮固定滑块、一个自行车后轮挡板、一个自行车转向柱支撑架和一个U型叉组成，停车轨道和自行车转向柱支撑架相互面对且平行，两者的内端都固定连接于卡套；每个转向柱支撑架的外端都延伸一个U型叉，每个停车轨道的外端都固定连接一个自行车后轮挡板；每个停车轨道内段上都装有一个前轮固定滑块、外段上都装有一个后轮固定滑块，前轮固定滑块和后轮固定滑块均能沿着停车轨道滑动；在转轴处于固定位置时，自行车转向柱支撑架和停车轨道均垂直于地面，自行车后轮挡板与地面平行；卡套上设有转轴位置传感器，前轮固定滑块上设有触发传感器，后轮固定滑块上设有是否有车传感器，这三种传感器均连接控制器，控制器经控制线连接换位电机。
进一步地，前轮固定滑块和后轮固定滑块均是左右对称结构，各包括左、右侧限位板、底板、两个锁片架、两个锁片、两个扭力弹簧和两个电磁铁，底板能沿停车轨道滑动且底板左右端分别固定连接左、右侧限位板，每个锁片架均为L型结构，L型结构的折弯处套有中心轴前后设置的锁片架转轴，锁片架转轴与左、右侧限位板固定连接，锁片架能绕锁片架转轴转动；在左、右侧限位板上各固定镶嵌一个电磁铁，两个电磁铁均与控制器相连接；锁片架的长边靠近电磁铁且能被电磁铁吸合；锁片架的短边在朝向底板的这一面贴合着锁片，锁片在靠近锁片架长边的这端外套有与锁片架转轴相平行的锁片转轴，锁片能绕锁片转轴旋转，锁片转轴固定连接锁片架，在锁片转轴上还套有扭力弹簧，扭力弹簧的一个扭脚支靠在锁片上，另一个扭脚支靠在锁片架的长边上，两个锁片左右对称地朝对方延伸且之间留有间隙。
本发明所述的自行车停放装置的自行车停车方法采用的技术方案是具有以下步骤：
A、将自行车前轮推入前轮固定滑块中，自行车前车轮压向左右两个锁片，控制器控制前轮固定滑块中的电磁铁通电，吸住锁片架，限制住自行车前轮；
B、向上方推自行车，自行车前轮带动前轮固定滑块沿停车轨道向上滑动，自行车转向柱顺势进入U型叉中，自行车后轮也顺势进入后轮固定滑块中，控制器控制后轮固定滑块中的电磁铁通电，限制住自行车后轮，自行车整体支撑在自行车后轮挡板上。
本发明所述的自行车停放装置的自行车取车方法采用的技术方案是具有以下步骤：
A、控制器控制后轮固定滑块中的两个电磁铁断电，吸力消失，在自行车后轮取车力的作用下，后轮固定滑块中的锁片架带着锁片转动，自行车后轮离开后轮固定滑块；控制器再控制后轮固定滑块中的两个电磁铁通电，锁片架复位；
B、前轮固定滑块沿着停车轨道下降，触发传感器触碰到后轮固定滑块，控制器控制前轮固定滑块中的两个电磁铁断电，前轮固定滑块中的两个锁片架带着锁片转动，自行车后轮离开前轮固定滑块；控制器再控制前轮固定滑块中的两个电磁铁通电，锁片架复位。
本发明所述的自行车停放装置的自行车停车取车方法采用的技术方案是：当自行车存放好后，控制器先控制驱动电机工作，驱动锁销向下运动退出凹型锁槽；再控制换位电机正向旋转，带动停车架正向旋转180°，将所有停车架翻转到上部空间，换位电机停止工作，驱动电机驱动锁销向上运动进入凹型锁槽中锁住转轴；当取车时，控制器先控制驱动锁销退出凹型锁槽，再控制换位电机反向旋转，将所有停车架都翻转到下部空间；换位电机停止工作，驱动电机驱动锁销向上运动进入凹型锁槽中锁住转轴。
本发明采用上述技术方案后具有的优点是：
1、本发明装置中的每个停车架在停放好自行车后可以翻转到上方空间，从而留出了地面空间，不占用地面面积。
2、本发明装置中的部件安装布局紧凑，部件安装充分考虑互换性原则，便于装置后期的维修和保养。
3、本发明控制简单，翻转稳定，安全可靠，只要通过按压功能按钮就能方便地取放自行车。
附图说明
图1是本发明所述的一种单层翻转式单侧自行车停放装置的结构主视图；
图2是图1中换位电机9的装配结构放大图；
图3是图1中转轴4左右两端与轴承组件3、换位锁紧装置的装配结构放大图；
图4是图1中自行车停车架5在转动过程的径向结构装配放大图；
图5是图4中的停车位在下方静止状态的结构放大图；
图6是图5中前轮固定滑块33的结构放大图；
图7是图5中后轮固定滑块29的结构放大图；
图8是本发明装置的控制框图；
图9是图5中的停车位停放有自行车后的放大的立体结构意图；
图10是图1中所述的本发明装置停放有自行车后翻转至上方空间后的立体结构示意图。
图中：1—雨棚；2—右侧柱；3—轴承组件；4—转轴；5—停车架；6—主立柱；7—存取操作面板；8—左侧柱；9—换位电机；10—控制器；11—主立柱支撑杆；12—轴承；13—凹型锁槽；14—滑轨；15-1—换位电机转子轴；15-2—换位电机定子；16—联轴器；17—螺母；18—上轴承盖；19—上轴承；20—连接螺栓；21—密封橡胶套；22—下轴承；23—下轴承盖；24—锁销；25—滚珠螺母；26—换位锁紧装置驱动电机；27—换位锁紧装置驱动丝杠；29—后轮固定滑块；30—自行车转向柱支撑架；31—地面弧形凹坑；32—自行车后轮挡板；33—自行车前轮固定滑块；34—U型叉；35—转轴位置传感器；36—卡套；37—停车轨道；48—右侧限位板；49—锁片架；49-3—锁片架转轴；49-4—锁片架转轴支撑座；49-5—锁片转轴；49-6—锁片转轴支撑座；50—锁片；51—滑块孔；52—底板；53—触发传感器；54—扭力弹簧；55—电磁铁；56—左侧限位板；57—锁片架；57-3—锁片架转轴；57-4—锁片架转轴支撑座；57-5—锁片转轴；57-6—锁片转轴支撑座；58—电磁铁；59—扭力弹簧；60—右侧限位板；61—底板；62—左侧限位板；63—是否有车传感器；64—锁片；66—自行车前轮；67—自行车转向柱；68—自行车后轮。
具体实施方式
为便于理解，规定本发明的空间方位：参见图1，规定以转轴4的轴向为左右横向，以转轴4的水平径向为前后纵向，以转轴4的径向中心位置为“内”，以远离转轴4的径向中心为“外”，以垂直于地面方向为垂向，以转轴4为上，以地面为下。
参见图1所示，本发明自行车立体停车装置整体位于雨棚1的下方，雨棚1的前后端各是向外伸出纵向截面呈圆弧形的加强筋，以遮挡住本发明自行车立体停车装置。
本发明的正中间是一根固定垂直于地面的主立柱6，主立柱6的上端同轴固定连接主立柱支撑杆11，主立柱6的左侧设有固定垂直于地面的左侧柱8，右侧设有固定垂直于地面的的右侧柱2，左侧柱8和右侧柱2相对于主立柱6左右对称布置，左侧柱8和右侧柱2的上端高度与主立柱支撑杆11的上端高度相等，并且左侧柱8、右侧柱2和主立柱支撑杆11的上端均固定连接于雨棚1上，共同支撑着雨棚1。
主立柱6是一根圆柱，其上装有换位电机9和控制器10。主立柱6在人为可操作高度处的表面嵌有存取操作面板7。
在左侧柱8和主立柱6之间连接一根左右水平的能旋转的转轴4，在右侧柱2和主立柱6之间连接另一根左右水平的能旋转的转轴4。两根转轴4的中心轴共线，结构相同且共同旋转。其中，左侧的一根转轴4的左端通过一个轴承组件3连接左侧柱8、右端同轴固定连接换位电机9输出轴的左端；右侧的另一根转轴4的右端通过另一个相同的轴承组件3连接右侧柱2、左端同轴固定连接同一个换位电机9输出轴的右端。因此，当换位电机9工作时，同时带动其左右侧的两根转轴4同轴转动。
在两根转轴4上，沿转轴4的轴向设置多个自行车的停车架5，同一个转轴4上的停车架5等距离地设置，相邻两个停车架5之间的间距按不影响存取车的最小值设置。每个停车架5的正中间都固定套在转轴4上，当转轴4转动时，每个停车架5都同时随着转动。
参见图2，主立柱6的圆柱内部安装左右水平的换位电机9，换位电机9包括转子轴15-1和外定子15-2，外定子15-2位于转子轴15-1外部，并且固定连接主立柱6。转子轴15-1的左右通过2个轴承12水平安装在外定子15-2内。转子轴15-1左右水平地布置，转子轴15-1的输出轴左端输出轴通过一个联轴器16同轴固定连接左侧的转轴4的右端，转子轴15-1的输出轴右端通过第二个联轴器16同轴固定连接右侧的转轴4的左端，使左右两侧的两根同轴的转轴4通过转子轴15-1串接。当转子轴15-1转动时，同时带动两根转轴4同轴转动。
两根转轴4通过对应的轴承组件3支撑在左侧柱8和右侧柱2上。以右侧柱2为例，参见图3，轴承组件3由都是呈半圆弧型的上轴承盖18、上轴承19、下轴承22、下轴承盖23组成，其中上轴承19的外圈同轴固定贴合地套在上轴承盖18的内壁上，下轴承22的外圈同轴固定贴合地套在下轴承盖23的内壁上，上轴承盖18和下轴承盖23与右侧柱2固定连接在一起，上轴承盖18和下轴承盖23相对转轴4的中心上下对称，并且上轴承盖18和下轴承盖23的中心线与转轴4的中心线共线。上轴承19和下轴承22相对转轴4的中心上下对称，转轴4的端部共同套接上轴承19和下轴承22，与上轴承19和下轴承22紧密配合。上轴承盖18和下轴承盖23之间通过连接螺栓20与螺母17固定连接，在连接螺栓20处的间隙用密封橡胶套21包裹，确保密封性。
在与上轴承19和下轴承22相连接的转轴4的端部外侧表面处，设有上下对称的两个凹型锁槽13，两个凹型锁槽13相差180度。其中，在下方的凹型锁槽13的正下方处设有换位锁紧装置，换位锁紧装置能向上伸入凹型锁槽13中，通过凹型锁槽13锁住转轴4，使转轴4不能转动。换位锁紧装置由驱动电机26、丝杆27、滚珠螺母25和锁销24组成，驱动电机26的输出轴上下垂直，与转轴4的中心轴相垂直，驱动电机26的输出轴同轴固定连接丝杆27，丝杆27与滚珠螺母25相配合，滚珠螺母25的正上方固定连接锁销24，锁销24的上端穿过下轴承22和下轴承盖23上的通孔，能伸入在下方的凹型锁槽13中。当驱动电机26工作，带动由丝杆27和滚珠螺母25组成的丝杆螺母机构运动时，锁销24的上端穿过下轴承22和下轴承盖23上的通孔后能伸入在下方的凹型锁槽13中，从而锁住转轴4。
参见图4和图5，每个停车架5的正中间是一个卡套36，每个停车架5都通过一个卡套36固定套接在转轴4外，卡套36与转轴4紧密配合，带动所有的停车架5随着转轴4共同转动。
每个停车架5都设有一个停车轨道37、一个前轮固定滑块33、一个后轮固定滑块29、一个自行车后轮挡板32、一个自行车转向柱支撑架30和一个U型叉34，共同组成一个自行车停车位。
自行车转向柱支撑架30和停车轨道37分别位于转轴4的前后两侧方，两者相互面对且平行，自行车转向柱支撑架30和停车轨道37在靠近转轴4的内端都固定连接在卡套36上。在转轴4处于固定位置时，自行车转向柱支撑架30和停车轨道37均垂直于地面；自行车转向柱支撑架30与面对的停车轨道37之间形成U形结构，在转轴4处于固定位置时，该U形结构的开口朝向正上方或正下方。由此，自行车停车位与转轴4、卡套36组合成一体结构。
停车轨道37上安装有一个前轮固定滑块33和一个后轮固定滑块29，前轮固定滑块33装在停车轨道37的内段上，靠近卡套36，与自行车转向柱支撑架30面对面。后轮固定滑块29装在停车轨道37的外段上，相对地在远离卡套36靠近地面。前轮固定滑块33用于固定住停放好的自行车的前轮，后轮固定滑块29用于固定住停放好的自行车的后轮。
每个自行车转向柱支撑架30在远离卡套36的外端延伸一个U型叉34，U型叉34的U形开口朝向正上方或正下方，但U形叉34的两U型侧壁沿转轴4的轴向左右布置，用以叉住停放好的自行车的转向柱，使自行车停放更加稳固。每个停车轨道37在远离卡套36的外端的端部固定连接一个自行车后轮挡板32，自行车后轮挡板32最靠近地面，自行车后轮挡板32与相连接的停车轨道37相互垂直，在转轴4处于固定位置时与地面平行。
停车轨道37的正中间设有上下垂直的滑轨14，滑轨14的方向与停车轨道37的方向一致。前轮固定滑块33和后轮固定滑块29连接滑轨14，前轮固定滑块33和后轮固定滑块29能沿滑轨14滑动。
卡套36上设有转轴位置传感器35，用于检测与卡套36同轴旋转的转轴4的角度位置。
在自行车后轮挡板32下方的地面上设有地面弧形凹坑31，当自行车停车位旋转时，能避免自行车后轮挡板32与地面碰撞，干涉自行车后轮挡板32的转动。
参见图6，前轮固定滑块33是左右对称的结构，由左侧限位板56、右侧限位板48、底板52、2个锁片架49、2个锁片50、2个扭力弹簧54、2个电磁铁55等部件组成。其底板52贴合在停车轨道37上，与停车轨道37上的滑轨14相装配。在底板52的正中间开有滑块孔51，停车轨道37上的滑轨14穿过滑块孔51，形成装配结构，前轮固定滑块33能沿停车轨道37上的滑轨14上下滑动。在底板52左右端分别是与底板52固定连成一体的左侧限位板56和右侧限位板48，形成开口朝向前方或右方的U形框型，方便前轮的固定。在左侧限位板56和右侧限位板48左右对称地设有2个锁片架49，每个锁片架49均为L型结构，在L型结构的折弯处套有锁片架转轴49-3，锁片架转轴49-3的中心轴前后设置，与底板52平行，锁片架转轴49-3通过转轴支撑座49-4与左侧限位板56或右侧限位板48固定连接，锁片架49能绕锁片架转轴49-3转动。
在左侧限位板56和右侧限位板48的中间位置处各固定镶嵌一个电磁铁55，锁片架49的长边靠近电磁铁55，与电磁铁55相面对，能被电磁铁55吸合。
锁片架49的短边在朝向底板52的这一面贴合着锁片50，锁片50在靠近锁片架49长边的这端外套有锁片转轴49-5，锁片转轴49-5与锁片架转轴49-3相平行，锁片50能绕锁片转轴49-5旋转。锁片转轴49-5通过转轴支撑座49-6固定连接锁片架49。在锁片转轴49-5上同时套有一个扭力弹簧54，扭力弹簧54的一个扭脚支靠在锁片50上，另一个扭脚支靠在锁片架49的长边上，扭力弹簧54使锁片50相对于锁片架49的长边有离开的弹簧力，并使锁片50紧贴在锁片架49的短边上。两个锁片50左右对称地朝对方延伸，之间留有间隙。
在底板52的下端位置处安装一个触发传感器53，当前轮固定滑块33整体沿着停车轨道37上的滑轨14向下滑动到一定位置时，触发传感器53能够接触到其下方的后轮固定滑块29，便触发信号。
工作时，当电磁铁55不通电时，锁片架49绕锁片架转轴49-3转动；当电磁铁55通电时，电磁铁55吸合住锁片架49的长边，使锁片架49不能转动。当停放自行车时，电磁铁55通电，自行车前车轮压向两个锁片50朝底板52方向运动，自行车前车轮克服两个扭力弹簧54的弹簧力使两个锁片50绕各自的锁片转轴49-5转动。当自行车通过两个锁片50后，两个锁片50在扭力弹簧54的作用下回复到原来的状态，此时锁片架49不能转动，这样，自行车前轮就被固定在底板52、锁片架49和两个锁片50之间的空间内。当取自行车时，电磁铁55断电，锁片架49可以转动，自行车前车轮作用于锁片50和锁片架49的短边，使锁片架49绕着锁片架转轴49-3转动，锁片架49的长边远离电磁铁55。当两个锁片50间的距离大于自行车前轮胎宽度时，自行车前轮离开自行车前轮固定滑块33，然后电磁铁55通电，吸引锁片架49复位，以便下一次停放自行车。
参见图7，后轮固定滑块29也是左右对称的结构，与前轮固定滑块33的结构相同，也是由左侧限位板62、右侧限位板60、底板61、2个锁片架57、2个锁片64、2个扭力弹簧59、2个电磁铁58等部件组成。后轮固定滑块29的工作过程和前轮固定滑块33的工作过程相同，因此不再赘述后轮固定滑块29的结构和工作过程。后轮固定滑块29和前轮固定滑块33唯一的不同之处是在后轮固定滑块29的左侧限位板62或者右侧限位板60的其中一个限位板上安装了是否有车传感器63，用于识别对应停车轨道37上是否停放有自行车。
参见图8，安装在后轮固定滑块29的是否有车传感器63、安装在前轮固定滑块33上的触发传感器53以及安装在卡套36上的转轴位置传感器35的输出端均通过信号线连接控制器10，将各自检测的信号传送给控制器10。控制器10还分别连接前轮固定滑块中的电磁铁55、后轮固定滑块中的电磁铁58、换位电机9、换位锁紧装置中的驱动电机26，控制器10分别控制电磁铁55和电磁铁58的断电和通电，控制换位电机9和驱动电机26的启停。控制器10与存取操作面板7双向连接，存取操作面板7能向控制器10输入自行车使用者的存取操作信号，形成交互界面。
是否有车传感器63将识别的停车轨道37上停放信号输入到控制器10，经控制器10在存取操作面板7上显示，存取操作面板7上设有空缺车位指示灯以及存取操作按钮，通过车位指示灯引导使用者将自行车存放在空缺车位上，优先由中间的主立柱6依次向左右两侧摆放；取车时，优先由主立柱6依次向左右两侧依次取车。
参见图9所示，当自行车停好在停车位上时，自行车前轮66处在自行车前轮固定滑块33内部，自行车前轮固定滑块33把自行车前轮66锁止；自行车转向柱67伸在U型叉34的U型口中，U型叉34型叉稳固住自行车转向柱67，防止自行车左右晃动；自行车后轮68处自行车后轮固定滑块29内部，自行车后轮固定滑块29把自行车后轮68锁止；同时，自行车后轮挡板32此时与地面平行，与卡套36与平行，因重力的作用，使自行车后轮68落在自行车后轮挡板32上面，自行车后轮挡板32支撑住自行车，防止自行车前轮固定滑块33和自行车后轮固定滑块29长时间承受自行车重量而损坏。
参见图1-9，本发明所述的自行车立体停车装置工作时，分为存车和取车两个过程：
一、自行车存车过程：
准备存放自行车时，使用者按下存取控制面板7上的存车按钮，控制器10根据下层各停车位的是否有车信息确定存放车位，并语音提示使用者应该存车的车位位置，同时控制该车位指示灯闪烁。
存车时，使用者双手握住自行车把手将自行车前轮66推入自行车前轮固定滑块33，自行车前车轮66压向左右两个锁片50，自行车前车轮66克服左右两侧扭力弹簧54的弹簧力使左右两个锁片50绕各自的锁片转轴49-5转动。当自行车通过前轮固定滑块33后，锁片50在扭力弹簧54的作用下回复到原来的状态，将自行车前轮66固定在前轮固定滑块33上，限制住前轮。之后，控制器10控制前轮固定滑块33的两个电磁铁55同时通电，产生吸力吸住锁片架49，锁片限位板49把锁片50位置限制住，以保证了自行车前轮66无法离开自行车前轮固定滑块33。然后，使用者左手握住自行车转向把手往上提，右手握住自行车坐垫往前推，使自行车整体向上方移动，前轮固定滑块33沿停车轨道37上的滑轨14向上滑动，当自行车缓缓被推至竖立且转向柱进入U型叉34的U型口中时，自行车后轮68也顺势进入自行车后轮固定滑块29，后轮压向左右两侧的锁片64，克服扭力弹簧59的弹簧力使左右两侧的锁片64绕各自的锁片转轴57-5转动，当自行车通过锁片64后，锁片64在扭力弹簧59的作用下回复到原来的状态，将自行车后轮68固定在自行车后轮固定滑块29上。然后，控制器10控制两个电磁铁58同时通电，产生吸力吸住锁片架57，锁片64位置被限制住，保证了自行车后轮68无法离开自行车后轮固定滑块29，限制住后轮。此时，自行车在重力的作用下整体落停在自行车后轮挡板32上，如此，由前轮固定滑块33、后轮固定滑块29、U型叉34一起稳固支撑自行车，完成了自行车的存放。
当一辆自行车存放好后，或者根据需要当所有停车架都停满自行车后，将自行车向上翻转到转轴4上方的上部空间，以留出足够大的下部空间，下部空间可以让自行车用传统的停放方法停放在下部的地面上，如图10所示。
当自行车需要向上翻转到转轴4上方时，控制器10提示附近人员退出到安全区域。控制器10先控制换位锁紧装置的驱动电机26工作，驱动锁销24向下运动，退出转轴4上的凹型锁槽13；然后，控制器10控制换位电机9工作，正向旋转，由换位电机9经转轴4带动自行车停车架5随转轴4在其径向平面上正向旋转180°，此时，转轴位置传感器35检测到转轴4与自行车停车架5完成180°换位转向，所有停车架都翻转到了上部空间。之后，控制器10控制换位电机9停止工作，并控制驱动电机26驱动锁销24向上运动，进入凹型锁槽13中锁住转轴4，完成向上翻转，如图10所示。
二、自行车取车过程：
若停车架在如图10所示的上部空间，则控制器10控制驱动电机26工作，驱动锁销24向下运动，退出转轴4上的凹型锁槽13；然后，控制器10控制换位电机9工作，反向旋转，由换位电机9经转轴4带动自行车停车架5随转轴4在其径向平面上反向旋转180°，此时，转轴位置传感器35检测到转轴4与自行车停车架5完成180°换位转向，所有停车架5都翻转到了下部空间。之后，控制器10控制换位电机9停止工作，并控制驱动电机26驱动锁销24向上运动，进入凹型锁槽13中锁住转轴4。
控制器10控制后轮固定滑块29中的左右两侧电磁铁58断电，吸力消失，在自行车后轮68取车力的作用下，锁片架57带着锁片64绕着对应的锁片架转轴57-3向外转动，当两个锁片64间的距离大于自行车后轮68的轮胎宽度时，自行车后轮68离开后轮固定滑块29，此时，控制器10控制两个电磁铁58同时通电，将左右两侧的锁片架57复位，以便下一次停放自行车。
在取车力的作用下，自行车前轮固定滑块33随着自行车沿停车轨道37缓缓下降，自行车前轮和前轮固定滑块33一起向下方运动，当底板52下端的触发传感器53触碰到自行车后轮固定滑块29，控制器10控制左右两侧的电磁铁55同时断电，吸力消失，在自行车前轮66取车力的作用下，左右两个锁片架49带着锁片50绕着对应的锁片架转轴49-3向外转动，当两个锁片50间的距离大于自行车前轮66的轮胎宽度时，自行车前轮66离开自行车前轮固定滑块33，控制器10控制左右两侧的电磁铁55同时通电，将左右个锁片架49同时复位，以便下一次停放自行车；此时，使用者可以轻松推行自行车离开，完成取车。

Claims (10)

1.一种单层翻转式单侧自行车停放装置，正中间是一根固定垂直于地面的主立柱(6)，其特征是：主立柱(6)上装有换位电机(9)，换位电机(9)输出轴的左右端各同轴固定连接一根左右水平的转轴(4)，沿两根转轴(4)的轴向固定设置多个停车架(5)，每个停车架(5)正中间都通过一个卡套(36)固定套接转轴(4)外；每个停车架(5)都设有一个停车轨道(37)、一个前轮固定滑块(33)、一个后轮固定滑块(29)、一个自行车后轮挡板(32)、一个自行车转向柱支撑架(30)和一个U型叉(34)组成，停车轨道(37)和自行车转向柱支撑架(30)相互面对且平行，两者的内端都固定连接于卡套(36)；每个转向柱支撑架(30)的外端都延伸一个U型叉(34)，每个停车轨道(37)的外端都固定连接一个自行车后轮挡板(32)；每个停车轨道(37)内段上都装有一个前轮固定滑块(33)、外段上都装有一个后轮固定滑块(29)，前轮固定滑块(33)和后轮固定滑块(29)均能沿着停车轨道(37)滑动；在转轴(4)处于固定位置时，自行车转向柱支撑架(30)和停车轨道(37)均垂直于地面，自行车后轮挡板(32)与地面平行；卡套(36)上设有转轴位置传感器(35)，前轮固定滑块(33)上设有触发传感器(53)，后轮固定滑块(29)上设有是否有车传感器(63)，这三种传感器均连接控制器(10)，控制器(10)经控制线连接换位电机(9)。
2.根据权利要求1所述的一种单层翻转式单侧自行车立体停车装置，其特征是：前轮固定滑块(33)和后轮固定滑块(29)均是左右对称结构，各包括左、右侧限位板、底板、两个锁片架、两个锁片、两个扭力弹簧和两个电磁铁，底板能沿停车轨道(37)滑动且底板左右端分别固定连接左、右侧限位板，每个锁片架均为L型结构，L型结构的折弯处套有中心轴前后设置的锁片架转轴，锁片架转轴与左、右侧限位板固定连接，锁片架能绕锁片架转轴转动；在左、右侧限位板上各固定镶嵌一个电磁铁，两个电磁铁均与控制器(10)相连接；锁片架的长边靠近电磁铁且能被电磁铁吸合；锁片架的短边在朝向底板的这一面贴合着锁片，锁片在靠近锁片架长边的这端外套有与锁片架转轴相平行的锁片转轴，锁片能绕锁片转轴旋转，锁片转轴固定连接锁片架，在锁片转轴上还套有扭力弹簧，扭力弹簧的一个扭脚支靠在锁片上，另一个扭脚支靠在锁片架的长边上，两个锁片左右对称地朝对方延伸且之间留有间隙。
3.根据权利要求1所述的一种单层翻转式单侧自行车立体停车装置，其特征是：主立柱(6)左侧的转轴(4)通过一个轴承组件(3)支撑在左侧柱(8)上，主立柱(6)右侧的转轴(4)通过另一个轴承组件(3)支撑在右侧柱(2)上，左侧柱(8)和右侧柱(2)相对于主立柱(6)左右对称布置且均固定垂直于地面。
4.根据权利要求3所述的一种单层翻转式单侧自行车立体停车装置，其特征是：支撑在左侧柱(8)和右侧柱(2)处的转轴(4)的侧表面上设有上下对称的两个凹型锁槽(13)，下方的凹型锁槽(13)的正下方处设有换位锁紧装置，控制器(10)能控制换位锁紧装置能向上伸入凹型锁槽(13)中以锁住转轴(4)的转动。
5.根据权利要求4所述的一种单层翻转式单侧自行车立体停车装置，其特征是：所述的换位锁紧装置由驱动电机(26)、丝杆(27)、滚珠螺母(25)和锁销(24)组成，驱动电机(26)连接控制器(10)，驱动电机(26)的输出轴同轴固定连接上下垂直的丝杆(27)，丝杆(27)与滚珠螺母(25)相配合，滚珠螺母(25)的正上方固定连接锁销(24)，锁销(24)的上端能穿过轴承组件(3)后伸在下方的凹型锁槽(13)中。
6.根据权利要求3所述的一种单层翻转式单侧自行车立体停车装置，其特征是：所述的轴承组件(3)由呈半圆弧型的上轴承盖(18)、上轴承(19)、下轴承(22)和下轴承盖(23)组成，上轴承(19)外圈同轴固定贴合于上轴承盖(18)内壁，下轴承(22)外圈同轴固定贴合于下轴承盖(23)内壁，上轴承盖(18)和下轴承盖(23)与左侧柱(8)或右侧柱(2)固定连接，转轴(4)紧密套接于上轴承(19)和下轴承(22)中。
7.根据权利要求1所述的一种单层翻转式单侧自行车立体停车装置，其特征是：自行车后轮挡板(32)下方的地面上设有能避免自行车后轮挡板(32)与地面碰撞的地面弧形凹坑(31)。
8.一种如权利要求2所述的单层翻转式单侧自行车立体停车装置的停车方法，其特征是具有以下步骤：
A、将自行车前轮(66)推入前轮固定滑块(33)中，自行车前车轮(66)压向左右两个锁片(50)，控制器(10)控制前轮固定滑块(33)中的电磁铁通电，吸住锁片架，限制住自行车前轮(66)；
B、向上方推自行车，自行车前轮(66)带动前轮固定滑块(33)沿停车轨道(37)向上滑动，自行车转向柱(67)顺势进入U型叉(34)中，自行车后轮(68)也顺势进入后轮固定滑块(29)中，控制器(10)控制后轮固定滑块(29)中的电磁铁通电，限制住自行车后轮(68)，自行车整体支撑在自行车后轮挡板(32)上。
9.一种如权利要求2所述的单层翻转式单侧自行车立体停车装置的取车方法，其特征是：
A、控制器(10)控制后轮固定滑块(29)中的两个电磁铁断电，吸力消失，在自行车后轮(66)取车力的作用下，后轮固定滑块(29)中的锁片架带着锁片转动，自行车后轮(66)离开后轮固定滑块(29)；控制器(10)再控制后轮固定滑块(29)中的两个电磁铁通电，锁片架复位；
B、前轮固定滑块(33)沿着停车轨道(37)下降，触发传感器(53)触碰到后轮固定滑块(29)，控制器(10)控制前轮固定滑块(33)中的两个电磁铁断电，前轮固定滑块(33)中的两个锁片架带着锁片转动，自行车后轮(66)离开前轮固定滑块(33)；控制器(10)再控制前轮固定滑块(33)中的两个电磁铁通电，锁片架复位。
10.一种如权利要求5所述的单层翻转式单侧一种自行车立体停车装置的停车取车方法，其特征是：当自行车存放好后，控制器(10)先控制驱动电机(26)工作，驱动锁销(24)向下运动退出凹型锁槽(13)；再控制换位电机(9)正向旋转，带动停车架(5)正向旋转180°，将所有停车架(5)翻转到上部空间，换位电机(9)停止工作，驱动电机(26)驱动锁销(24)向上运动进入凹型锁槽(13)中锁住转轴(4)；当取车时，控制器(10)先控制驱动锁销(24)退出凹型锁槽(13)，再控制换位电机(9)反向旋转，将所有停车架(5)都翻转到下部空间；换位电机(9)停止工作，驱动电机(26)驱动锁销(24)向上运动进入凹型锁槽(13)中锁住转轴(4)。
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