CN108674533B - 一种适用于共享单车的停放装置及其存取方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于共享单车的停放装置及其存取方法，环形的立柱中间段的外侧壁面紧箍有一圈滑轨，沿滑轨一圈连接着若干个相同的独立存取单元，每个独立存取单元都由一个滑动机构、一个升降装置和一个展收固定机构依次固定连接组成，滑动机构悬挂在滑轨上且能沿滑轨一圈左右滑动；展收固定机构通过其上下垂直布置的固定支架与滑动机构固定连接，固定支架的底部设有固定连接升降机构底部的底部卡槽，固定支架底部连接能向内外旋转的盖板；升降机构具有上下垂直布置的电动缸，电动缸上端铰接内外水平布置的铰连接件内端，铰连接件外端连接能锁住共享单车前轮的锁头；实现立放存取且车把可以转动相互交错，在相同占地面积下可停放更多共享单车。

Description

一种适用于共享单车的停放装置及其存取方法

技术领域

本发明涉及自行车停放装置，具体是适用于共享单车在公共场所的停放装置，以方便取放和节省空间。

背景技术

共享单车已作为日常交通出行的工具，但是，共享单车存在的问题是：在使用完毕后以随时随地停放，产生乱停放现象，对公共资源形成不合理的占用，由于没有规范的停车区域，造成了存取车辆极为不便，还容易将其他的共享单车碰到，成片倒下，造成共享单车损坏的问题，这些问题扰乱了城市的空间管理。

当前共享单车停放装置主要分为平面停放和多层停放两种形式，平面停放主要有卡位式和站桩式两种，如中国专利申请号为201120483323.2、名称为“一种停车架”，将共享单车的前轮置于桩中固定，但是这些停车架只是解决了共享单车乱停放问题，但没有考虑节省空间和对空间的合理利用，共享单车的上方空间和桩与桩之间的空间是闲置的，而且共享单车易暴晒淋雨，受到损坏。多层停放主要是在单层的停放架上进行叠加，构成多层设计或旋转式设计；对于双层停车架，如中国专利公开号为CN202358224U、名称为“立体复合式停车架”，该停车架需要解决对上层自行车的存取困难问题。对于立体多层自行车库，目前已经有多种不同的方案，如中国专利公开号为CN106968488A、名称为“一种具有自动存取功能的立体式自行车车库”，大部分都在前期规划设计时建造。又如中国专利公开号为CN106741322A文献中介绍的一种旋转轮式共享自行车集中托管装置，虽然能实现共享单车的集中托管存放以及回收、发放，但是其旋转轮式的结构并未能体现其充分利用有限空间的初衷，尤其是在共享单车使用量相对较大的地铁站口、公交枢纽等大型公共场所，而且其取车和还车都是通过一个出口，使用起来极为不便。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种适用于共享单车的停放装置及其存取方法，采用可移动的独立存取单元，方便实现共享单车的取车和还车，并且能停放更多的共享单车。

本发明所述的适用于共享单车的停放装置采用的技术方案是：具有竖直于地面的横截面是环形的立柱，立柱中间段的外侧壁面紧箍有一圈滑轨，沿滑轨一圈连接着若干个相同的独立存取单元，每个独立存取单元都由一个滑动机构、一个升降装置和一个展收固定机构依次固定连接组成，滑动机构悬挂在滑轨上且能沿滑轨一圈左右滑动；展收固定机构通过其上下垂直布置的固定支架与滑动机构固定连接，固定支架的底部设有固定连接升降机构底部的底部卡槽，固定支架底部连接能向内外旋转的盖板；升降机构具有上下垂直布置的电动缸，电动缸底部是升降基座，升降基座固定连接底部卡槽中，电动缸上端铰接内外水平布置的铰连接件内端，铰连接件外端连接能锁住共享单车前轮的锁头。

盖板的内端通过一根左右水平布置的转轴铰接于固定支架底部，转轴同轴连接旋转电机。

铰连接件外端与转动电机的壳体固定连接，转动电机的输出轴水平向外固定连接着锁头。

锁头正中间开有一竖直的前轮凹槽，锁头的外侧面设有接触传感器；锁销电机输出轴上下垂直布置且同轴固定连接锁销转轴，锁销固定套在锁销转轴上；锁销、锁销转轴及锁销电机相对于锁头的中心左右各一个对称设置。

滑动机构包括一个轮架、左右对称布置的两个相同的驱动轮、上下对称布置的两个相同的导轮，驱动轮和导轮的中心轴均上下垂直，每个驱动轮都一根通过驱动轴同轴固定连接一个驱动电机输出轴，每个导轮都同轴固定连接一个轮销，轮销和驱动轴与轮架通过轴承连接；滑轨的上、下表面各开有一个凹槽，上下两个导轮一上一下卡在对应的凹槽中且能沿凹槽的槽壁滚动，两个驱动轮的侧壁与滑轨的外侧壁相接触，使驱动轮沿滑轨的外侧壁滚动。

所述的适用于共享单车的停放装置的取车方法采用的技术方案是按以下步骤：

A、驱动电机启动，带动滑动机构向右移动至右侧取车区域，转动电机转动锁头，将车把转至竖直方向；

B、电动缸启动，带动锁头下降；

C、锁销电机驱动锁销转轴转动,锁销弹出解锁，取走共享单车；

D、旋转电机转动带动盖板闭合，驱动电机启动，带动展收固定机构沿滑轨绕立柱滑动，从右侧取车区域环绕到左侧存车区域。

所述的适用于共享单车的停放装置的存车方法采用的技术方案是：

A、左侧存车区域的展收固定机构中的旋转电机启动，带动盖板打开，将共享单车前轮推入锁头时，接触传感器感应到前轮后，锁销电机驱动，将前轮固定；

B、电动缸启动上升，带动单车由平放变为立放；

C、转动电机启动，带动锁头转动，存好单车；

D、驱动电机启动，展收固定机构在滑动机构的带动下向右移动到右侧取车区域。

本发明的有益效果是：

1、本发明充分利用共享单车上层闲置空间和车与车之间的闲置空间，采用可水平移动的独立存取单元，使得车与车之间的空间更加紧凑，将共享单车立放收集，实现共享单车立放存取并且车把可以转动相互交错，但不会影响车辆的存放和提取，在只占据车身一半的占地面积里停放更多的共享单车，以此解决共享单车停放杂乱无章、现有停车架空间利用低的问题。

2、本发明通过升降机构可把共享单车由原来的平放改为立放，展收固定机构闲置时也可闭合循环使用，停放车辆多，占地面积小；并且通过升降机构转动车把实现传统停车方式的车把相互交错，使得车与车之间更加紧凑，在相同的占地面积下，可以停放更多的共享单车。

3、本发明将取车和还车的区域分开设计，每个独立存放单元停放一辆共享单车，取车和还车各设一个区域，实现分流，使得共享单车的存取更加有序，保证存取车的秩序，提高了使用效率，缓解了在共享单车使用量相对较大的地铁站口、公交枢纽等大型公共场所的交通压力。

4、本发明装置外壳可使共享单车完全遮蔽，大幅度延长共享单车的使用寿命，增加停放的安全可靠性，避免了刮风和雨雪等恶劣天气对共享单车的影响。

附图说明

图1为所述的适用于共享单车的停放装置结构的前视轴侧示意图；

图2为图1的左视轴侧结构放大示意图；

图3为图2中放大的滑动机构6结构示意图；

图4为图3中滑动机构6与图1中滑轨2装配结构示意图；

图5为图1中独立存放单元结构爆炸示意图；

图6为图5中升降机构4升起状态时的左视放大图；

图7为图6中锁头4b结构放大图；

图8为图1中单个展收固定机构5和升降机构4平放共享单车时放大的工作示意图；

图9为图8中共享单车立放时的工作示意图；

图10为图9中共享单车的车把转动后的工作示意图；

图11为图1所示本发明停放装置有序存取单车的工作示意图；

图12为图1所示停放装置的外壳结构和存取车扫码位置布置图。

图中：1.立柱；2.滑轨；2a.上凹槽；2b.下凹槽；3.底座；4.升降机构；4a.电动缸；4b.锁头；4c.锁销；4d.锁销转轴；4e.锁销电机；4f.接触传感器；4g.转动电机；4h.铰连接件；4i.插销；4j.升降基座；4k.前轮凹槽；4m.锁销凹槽4m；5.展收固定机构；5a.固定支架；5b.旋转电机；5c.转轴；5d.万向轮；5e.盖板；5f.底部安装卡槽；6.滑动机构;6a.轮架；6b.轮销；6c.导轮；6d.驱动轮；6e.驱动轴；6f.驱动电机；7a取车扫码位置；7b.存车扫码位置；8.外壳。

具体实施方式

为了便于理解，现规定本发明所述的适用于共享单车的停放装置的空间方位：参见图1、图2，以放在地面上的底座3位置为“下”，其相对位置为“上”；以环形滑轨2和立柱1的正中间位置为“内”、远离其正中间位置为“外”；以滑动机构6的滑动方向为“左右”方向；以与地面相平行面为横截面、与地面相垂直面为纵截面。

参见图1、图2，停放装置的底部是水平置放在地面上的底座3，底座3设有一定的坡度，底座3上表面是内高外低，便于共享单车由立放状态变为平放状态时利用自身重力向前平放，节省人力。

底座3上竖直放置立柱1，立柱1底部固定焊接在底座3上面，立柱1的横截面是环形，在底座3上方形成一圈。在立柱1中间段的外侧壁面紧密箍有一圈滑轨2，滑轨2固定焊接在立柱1上，滑轨2和立柱1一样其横截面也是一圈环形。这样，由立柱1，滑轨2和底座3组成整个装置的基座部分，为独立存取单元提供支撑，滑轨2的作用是便于独立存放单元的循环滑动。

沿着滑轨2一圈环形连接着若干个相同的共享单车的独立存取单元，每个独立存取单元都由一个滑动机构6、一个展收固定机构5和一个升降装置4依次连接组成，若干个相同的独立存取单元横向布置。每个独立存取单元中的滑动机构6悬挂于滑轨2上，展收固定机构5连接滑动机构6，在展收固定机构5的底部焊接固定升降装置4。展收固定机构5用于承载共享单车，升降机构4用于将共享单车由平放变为立放或将共享单车由立放变为平放并且可以转动车把。滑动机构6位于滑轨2和展收固定机构5之间，一端卡在滑轨2内部的凹槽中，另一端和展收固定机构5焊接固定在一起，用于连接滑轨2和展收固定机构5，使得展收固定机构5和升降机构4能够沿着滑轨2绕基座3一圈循环滑动。

参见图3、图4，滑动机构6由轮架6a、轮销6b、导轮6c、驱动轮6d、驱动轴6e和驱动电机6f组成。轮架6a是开口朝内的U型，开口朝着滑轨2，U型的两个侧壁上下对称布置，轮架6a的U型内部设有两个相同的驱动轮6d和两个相同的导轮6c，两个驱动轮6d左右对称布置，两个导轮6c上下对称布置，两个导轮6c位于两个驱动轮6d的外侧，驱动轮6d和导轮6c的中心轴均上下垂直布置。每个驱动轮6d都通过驱动轴6e同轴固定连接一个驱动电机6f的输出轴。驱动电机6f的壳体固定在轮架6a的上侧壁上，驱动电机6f的输出轴垂直向下与驱动轴6e固定，驱动轴6e与轮架6a的下侧壁通过轴承连接，使驱动轴6e和驱动轮6d由驱动电机6f带动旋转。驱动电机6f的壳体固定安装在轮架6a上侧壁的上表面，其输出轴垂直向下连接驱动轴6e，驱动轴6e与轮架6a上侧壁通过轴承连接。上下两个导轮6c的每个导轮6c分别同轴固定连接一个轮销6b，上侧的轮销6b通过轴承连接轮架6a的上侧壁，下侧的轮销6b通过轴承连接轮架6a的下侧壁。

滑轨2的上表面开有上凹槽2a，下表面开有下凹槽2b，上凹槽2a和下凹槽2b上下对称布置。上下两个导轮6c一上一下分别正好卡在对应的上凹槽2a和下凹槽2b中。导轮6c的外径等于上凹槽2a和下凹槽2b在内外方向上的槽宽，这样，导轮6c侧壁与槽壁相接触，使导轮6c能够沿两个凹槽的槽壁滚动。而两个驱动轮6d的侧壁正好与滑轨2的外侧壁相接触，使驱动轮6d能沿着滑轨2的外侧壁滚动。这样，滑轨2整体上从两个导轮6c之间以及导轮6c和驱动轮6d之间横向穿过，滑动机构6整体上通过导轮6c挂在滑轨2上，并且通过驱动轮6d贴在滑轨2外侧壁上。

滑动机构6在滑动过程中，驱动轮6d在驱动电机6f的驱动下能沿着滑轨2外侧面横向滚动，导轮6c在滑轨2的上下两个凹槽内横向滚动，驱动轮6d为整个滑动机构6提供横向前进的动力，导轮6c能确保整个滑动机构沿着滑轨2运动。

参见图2、图5，展收固定机构5整体位于滑动机构6的外侧，由固定支架5a、旋转电机5b、转轴5c、万向轮5d、盖板5e和底部卡槽5f组成。固定支架5a上下垂直布置，与滑动机构6的轮架6a固定连接，连接时，固定支架5a上位于轮架6a的正外侧方，与轮架6a的外壁相连接（即U型底部）。固定支架5a是U型板状，U型开口朝外，U型的侧壁左右布置。固定支架5a的底部设有底部卡槽5f，升降机构4的底部固定在该底部卡槽5f中。

固定支架5a的底部能旋转地连接盖板5e。盖板5e的内端通过一根左右水平布置的转轴5c铰接于固定支架5a底部。转轴5c位于底部卡槽5f的下方。转轴5c同轴连接旋转电机5b，旋转电机5b的壳体安装在固定支架5a上。同时，转轴5c在盖板5e的铰接处与盖板5e固定焊接连接。盖板5e位于升降机构4的外侧。当旋转电机5b驱动转轴5c转动时，盖板5e能向内或向外转动，进而实现盖板5e的展收。盖板5e底端上还设有两个万向轮5d，万向轮5d并排固定焊接于盖板5e下表面，当盖板5e展开后，万向轮5d便落下支撑在底座3的上表面上，便于展收固定机构5处于展开状态时能承载共享单车的横向移动。

当滑动机构6沿滑轨2滑动时，展收固定机构5在滑动机构6的带动下沿着滑轨2绕立柱1环形滑动。当取完单车后，旋转电机5b驱动转轴5c转动从而使盖板5e向内旋转闭合盖板5e，便于展收固定装置5在滑动装置6的驱动下沿滑轨2滑动至存车位置；当需要还车时，旋转电机5b驱动转轴5c转动从而展开盖板5e，便于归还共享单车。

参见图5、图6和图7，升降机构4由电动缸4a、锁头4b、锁销4c、锁销转轴4d、锁销电机4e、接触传感器4f、转动电机4g、铰连接件4h、插销4i和升降基座4j组成。其中，电动缸4a上下垂直布置，电动缸4a的底部是升降基座4j，升降基座4j通过焊接固定于图5中展收固定机构5的底部卡槽5f中。

电动缸4a的上端设有穿孔，与内外水平布置的铰连接件4h的内端铰接，插销4i左右水平地穿过穿孔，使铰连接件4h和电动缸4a铰接在一起。铰连接件4h的外端与转动电机4g的壳体固定连接，转动电机4g的输出轴水平向外，固定连接着锁头4b，转动电机4g可以驱动锁头4b在纵向面上进行转动。

参见图7，锁头4b外形呈圆柱形，能锁住共享单车的前轮，正中间开有一竖直的前轮凹槽4k，用于共享单车前轮的进出，同时锁头4b正中间的水平方向设有左右对称的两个锁销凹槽4m，便于锁销4c的进出，并且锁头4b内部还设有中空的空间，便于锁销电机4d的安装。锁头4b的外侧面设有接触传感器4f，用来控制锁销4c的进出。

锁销电机4e上下垂直布置，固定安装在锁头4b内部，其输出轴同轴固定连接锁销转轴4b，锁销4c固定套在锁销转轴4b上，随着锁销转轴4b转动。相对于锁头4b的中心，锁销4c、锁销转轴4d及锁销电机4e左右各一个对称设置。

参见图7、图8、图9、图10，当需要还车时，单车的前轮接触到接触传感器4f，锁销电机4e便驱动锁销转轴4d转动，左右两侧的锁销4c旋转弹出，再固定住前轮，如图8所示。然后电动缸4a启动向上，升降机构4带动单车由平放变为立放，如图9所示。单车达到立放状态后，转动电机4g工作，驱动锁头4b进行转动，使车把转动，从而实现车把转动一定角度，如图10所示，使得停放时车把相互交错，车与车之间的空间更加紧凑。

参见图12和图1，在图1所示的整个装置的外部固定焊接一个外壳8，外壳8能避免恶劣天气对共享单车和整个装置的影响。在外壳8表面的相应位置上安装取车扫码位置7a和存车扫码位置7b，方便用户在取车区域登记个人信息；例如可将取车扫码位置7a设在外壳8右侧区域，存车扫码位置7b设在外壳8左侧区域，方便用户在还车区域登记个人信息。

参见图1-12，本发明所述的适用于共享单车的停放装置在使用时，当用户需要取用共享单车时，用户通过手机在取车扫码位置7a登记个人信息，然后滑动装置6中的驱动电机6f启动，通过驱动轴6e带动驱动轮6d转动,使得集中放置的装有共享单车的展收固定机构5在滑动机构6的带动下向右移动至停放装置右侧的取车区域；然后升降机构4中的转动电机4g启动，转动锁头4b，将转动一定角度的车把转至竖直方向，如图11所示；然后电动缸4a启动,带动锁头4b开始下降,由于底座3具有一定坡度，使得展收固定机构5展开后盖板5e也具有一定倾角，这样共享单车利用自身重力由立放状态变为平放状态，如图8所示。最后锁销电机4e驱动锁销转轴4d转动,锁销4c弹出解锁共享单车，用户便可取走共享单车。

用户取走共享单车后，展收固定机构5中的旋转电机5b启动，驱动转轴5c转动带动盖板5e闭合；然后滑动机构6中的驱动电机6f启动，滑动机构6带动展收固定机构5沿滑轨2绕立柱1滑动，从右侧取车区域环绕到立柱1的另一侧，滑动至左侧存车区域，如图2所示，供用户还车时使用。

当用户需要归还共享单车时，用户通过手机在存车扫码位置7b登记个人信息，然后左侧存车区域的展收固定机构5中的旋转电机5b启动，驱动转轴5c转动，带动盖板5e打开，盖板5e底侧的万向轮5d落至底座3上，如图1、图2所示。然后用户将共享单车推至展收固定机构5上，当共享单车的前轮推入升降机构4的锁头4b时，接触传感器4f感应到单车前轮后，锁销电机4e驱动锁销转轴4d转动，锁销4c弹出，将共享单车前轮固定在前轮凹槽4k中，如图8所示。然后电动缸4a启动，带动锁头4b开始上升，这样共享单车由平放状态变为立放状态，如图9所示。然后升降装置4中的转动电机4g启动，进而带动锁头4b的转动，将车把转动一定角度，存好单车，如图10所示。最后滑动机构6中的驱动电机6f启动，使得展收固定机构5在滑动机构6的带动下向右移动集中停放，如图11所示，供用户取车时备用。

Claims (5)

1.一种适用于共享单车的停放装置，具有竖直于地面的横截面是环形的立柱（1），其特征是：立柱（1）中间段外侧壁面紧箍有一圈滑轨（2），沿滑轨（2）一圈连接着若干个相同的独立存取单元，每个独立存取单元都由一个滑动机构（6）、一个升降机构（4）和一个展收固定机构（5）依次固定连接组成，滑动机构（6）悬挂在滑轨（2）上且能沿滑轨（2）一圈左右滑动；展收固定机构（5）通过其上下垂直布置的固定支架（5a）与滑动机构（6）固定连接，固定支架（5a）的底部设有固定连接升降机构（4）底部的底部卡槽（5f），固定支架（5a）底部连接能向内外旋转的盖板（5e）；升降机构（4）具有上下垂直布置的电动缸（4a），电动缸（4a）底部是升降基座（4j），升降基座（4j）固定连接底部卡槽（5f）中，电动缸（4a）上端铰接内外水平布置的铰连接件（4h）内端，铰连接件（4h）外端连接能锁住共享单车前轮的锁头（4b）；盖板（5e）的内端通过一根左右水平布置的转轴（5c）铰接于固定支架（5a）底部，转轴（5c）同轴连接旋转电机（5b）；铰连接件（4h）外端与转动电机（4g）的壳体固定连接，转动电机（4g）的输出轴水平向外固定连接着锁头（4b）；锁头（4b）正中间开有一竖直的前轮凹槽（4k），锁头（4b）的外侧面设有接触传感器（4f）；锁销电机（4e）输出轴上下垂直布置且同轴固定连接锁销转轴（4d），锁销（4c）固定套在锁销转轴（4d）上；锁销（4c）、锁销转轴（4d）及锁销电机（4e）相对于锁头（4b）的中心左右各一个对称设置；所述滑动机构（6）包括一个轮架（6a）、左右对称布置的两个相同的驱动轮（6d）、上下对称布置的两个相同的导轮（6c），驱动轮（6d）和导轮（6c）的中心轴均上下垂直，每个驱动轮（6d）都一根通过驱动轴（6e）同轴固定连接一个驱动电机（6f）输出轴，每个导轮（6c）都同轴固定连接一个轮销（6b），轮销（6b）和驱动轴（6e）与轮架（6a）通过轴承连接；滑轨（2）的上、下表面各开有一个凹槽，上下两个导轮（6c）一上一下卡在对应的凹槽中且能沿凹槽的槽壁滚动，两个驱动轮（6d）的侧壁与滑轨（2）的外侧壁相接触，驱动轮（6d）能沿滑轨（2）的外侧壁滚动。

2.根据权利要求1所述一种适用于共享单车的停放装置，其特征是：立柱（1）底部固定在底座（3）上面，底座（3）水平置放在地面，底座（3）上表面是内高外低的坡度；盖板（5e）底端设有两个能支撑在底座（3）上的万向轮（5d）。

3.根据权利要求1所述一种适用于共享单车的停放装置，其特征是：盖板（5e）底端上设有两个万向轮（5d）。

4.一种如权利要求1所述停放装置的取车方法，其特征是按以下步骤：

A、驱动电机（6f）启动，带动滑动机构（6）向右移动至右侧取车区域，转动电机（4g）转动锁头（4b），将车把转至竖直方向；

B、电动缸（4a）启动，带动锁头（4b）下降；

C、锁销电机（4e）驱动锁销转轴（4d）转动，锁销（4c）弹出解锁，取走共享单车；

D、旋转电机（5b）转动带动盖板（5e）闭合，驱动电机（6f）启动，带动展收固定机构（5）沿滑轨（2）绕立柱（1）滑动，从右侧取车区域环绕到左侧存车区域。

5.一种如权利要求1所述停放装置的存车方法，其特征是按以下步骤：

A、左侧存车区域的展收固定机构（5）中的旋转电机（5b）启动，带动盖板（5e）打开，将共享单车前轮推入锁头（4b）时，接触传感器（4f）感应到前轮后锁销电机（4e）驱动，将前轮固定；

B、电动缸（4a）启动上升，带动单车由平放变为立放；

C、转动电机（4g）启动，带动锁头（4b）转动，存好单车；

D、驱动电机（6f）启动，展收固定机构（5）在滑动机构（6）的带动下向右移动到右侧取车区域。

Images