CN115596254A - 一种空中双层螺旋式共享单车停放装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，包括圆盘形基体底座、基体支撑立柱、存取车装置、托车架、升降机构、旋转机构、位置传感器、压力传感器、六棱柱旋转台、圆盘形旋转基座、太阳能电池板。停放时将单车向前推动触发自锁机构轮胎夹紧，推动与地面垂直单车保持固定并触发位置传感器，升降机构运行将单车送到第一层停车位同时触发位置传感器和压力传感器，旋转机构运行将单车送到第二层停车位，由此实现共享单车的存取换位，顶部设有太阳能电池板提供电能，外部设有防护栏，防止单车掉落。本发明实现了停车空间的充分利用以及节能减耗、成本低、安全可靠和自动化理念，具有一定的普适性，适用多种不同小区环境。

Description

一种空中双层螺旋式共享单车停放装置

技术领域

本发明属于共享单车停放领域，具体涉及一种空中双层螺旋式共享单车停放装置；

背景技术

目前国内共享单车停放装置形式各异，最为普遍的是长形金属停车棚，但是此类装置占地面积大，共享单车的停放空间利用率低，不适用现阶段的小区；此外，传统的停车棚很容易造成共享单车失窃。因此，共享单车停放区域由地面停放逐渐向空中停放方向发展，目前出现了多种空中共享单车停放装置。然而，现有的双层共享单车停放装置虽然在一定程度上提高了共享单车停放的空间利用率，但是此类型的停放装置需要人力来升，同时此类装置结构复杂，操作不方便，不符现代人性化、自动化、安全可靠的设计理念；

发明内容

本发明针对现有的共享单车停放装置存在的问题，提供一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，顶部设有伞型太阳能电池板为该装置提供电能，丝杠旋转轴和旋转轴在控制系统的作用下可准确选取空车位。首先，可解决现有的小区共享单车停放装置占地面积大与小区有限的停车空间的矛盾；其次，解决了现有共享单车存放装置空间利用率低、存放安全性低等缺陷；最后，有效解决了现有共享单车停放装置存在的不足问题。

本发明所采用的技术方案如下：本发明公开了一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，具体结构包括圆盘形基体底座、基体支撑立柱、存取车装置、托车架、六棱柱旋转台、圆盘形旋转基座、升降机构、旋转机构、压力传感器、位置传感器。基体支撑立柱和圆盘形旋转基座通过螺栓连接分别固定在圆盘形基体底座上，六棱柱旋转台通过滑轨与圆盘形旋转基座连接，上下层圆盘形旋转基座间通过圆柱形支撑立柱连接，升降机构和旋转机构通过螺栓连接固定在顶部圆盘形旋转基座上，存取车装置通过基体支撑立柱上设置的滑轨连接，拖车架通过升降机构内部的丝杠连接，压力传感器设置于存取车装置滑轨顶部，位置传感器分别设置于圆盘形旋转基座两侧，每层六棱柱旋转台外部设有防护栏，顶部设有太阳能电池板。停放时将共享单车向前推动触发自锁机构将轮胎夹紧，再将共享单车推动到竖直方向使其与地面垂直完成共享单车的固定，当共享单车推到指定位置触发存取车装置顶部的位置传感器，此时异步电动机启动带动升降机构将单车送到六棱柱旋转台基座上，共享单车升到指定位置触发六棱柱旋转台基座上的位置传感器和压力传感器，此时异步电动机启动带动旋转机构 ，旋转机构带动六棱柱旋转台旋转，从而实现共享单车在第一层与第二层停车位上的存取换位， 顶部设有太阳能电池板为升降机构和旋转机构提供电能，同时外部设有防护栏，防止共享单车掉落。本发明实现了角落空位停车空间的充分利用，节约了空间，充分体现了节能减耗、成本低、安全可靠和自动化理念。同时本装置具有一定的普适性，适用多种不同小区环境。

所述升降机构包括齿轮箱、异步电动机一、主动直齿轮一、从动直齿轮一、丝杠旋转轴及拖车架；异步电动机固定在齿轮箱外部，异步电动机的电机轴伸至齿轮箱内部；主动直齿轮位于齿轮箱内部，主动直齿轮的齿轮轴与异步电动机通过连轴器同轴连接；从动直齿轮位于齿轮箱内部，与丝杠旋转轴同轴连接；主动直齿轮与从动直齿轮相啮合；拖车板旋转在丝杠旋转轴上，丝杠旋转轴的另一端与轴承配合，轴承固定在圆盘形基体底座中。

所述旋转机构包括齿轮箱、异步电动机二、主动直齿轮二、从动直齿轮二、齿轮连接轴一、第一旋转轴、六棱柱旋转台及圆盘形旋转台基座；异步电动机固定在齿轮箱外部，异步电动机的电机轴伸至齿轮箱内部；主动直齿轮位于齿轮箱内部，主动直齿轮与齿轮连接轴同轴连接，异步电动机通过齿轮连接轴同轴连接；主动直齿轮与从动直齿轮相啮合；从动直齿轮位于齿轮箱内部，与旋转轴同轴连接；旋转轴另一端与六棱柱旋转台同轴连接；异步电动机带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动旋转轴旋转，旋转轴带动六棱柱旋转台在圆盘形旋转台基座上转动，实现第一层停车位的存取换位。

所述旋转机构包括齿轮箱、异步电动机三、主动直齿轮三、从动直齿轮三、齿轮连接轴二、第二旋转轴、轴承一、轴承二、轴承法兰、油封、轴承套筒、旋转轴法兰、大法兰、六棱柱旋转台及圆盘形旋转台基座；所述异步电动机固定在齿轮箱外部，异步电动机的电机轴伸至齿轮箱内部；主动直齿轮位于齿轮箱内部，主动直齿轮与齿轮连接轴同轴连接，异步电动机通过齿轮连接轴同轴连接；从动直齿轮位于齿轮箱内部，与旋转轴同轴连接；主动直齿轮与从动直齿轮相啮合；第一轴承与旋转轴同轴连接，轴承套筒与旋转轴同轴连接并固定在轴承上，轴承二与旋转轴同轴连接并固定在轴承套上；轴承法兰与旋转轴同轴连接并固定在轴承二上，油封安装在轴承法兰内部；大法兰与旋转轴同轴连接同时固定在齿轮箱的一端；旋转轴另一端与六棱柱旋转台同轴连接；异步电动机带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮旋转，从动齿轮带动旋转轴旋转，旋转轴带动六棱柱旋转台在圆盘形旋转台基座上转动，实现第二层停车位的存取换位。

所述存取车装置包括：存取车架、凸轮自锁机构；存取车架内侧设有滑道，外侧设有滑台；凸轮自锁机构外侧设有滑台；凸轮自锁机构外侧的滑台与存取车装置内侧滑倒相连接，存取车装置外侧的滑台与基体支撑立柱相连接；停放时通过存取车装置中得自锁机构将共享单车向前推动将轮胎夹紧，实现对共享单车的自锁。

取车装置顶部设有位置传感器，六棱柱旋转台基座上设有位置传感器和压力传感器；所述控制系统根据取车装置顶部的位置传感器控制升降机构，根据六棱柱旋转台基座上设有位置传感器和压力传感器控制旋转机构，从而实现共享单车的自动校准存取换位操作；所述齿轮箱顶部设有太阳能电池板支撑架，太阳能电池板支撑架上安装六块太阳能电池板，太阳能电池板储能为升降机构和旋转机构提供电能。

所述六棱柱旋转台外部设有防护栏，起到支撑和防护作用。

本发明产生的有益效果是：1.本发明空间利用率高，采用双层空中停车位，将相同的十个存取车装置按圆周阵列的规则有序的安装在六棱柱旋转台上，将共享单车存放到了空中，使得闲置空间得到了充分利用，极大程度上提高了共享单车的空间利用率；2.本发明能耗低，可减少共享单车的自然损伤，齿轮箱顶部设有伞型太阳能电池板，为升降机构旋转机构提供电能，充分体现了节能减耗；同时伞型太阳能电池板有效的避免了停放车辆收到大风天气，大雨天气对车体造成的损伤；3.本发明安全性高，存取车装置设有凸轮自锁机构，六棱柱旋转台外部设有防护栏，大大提高了停车过程中的安全性；4.本发明自动化程度高，存取车装置、六棱柱旋转台和基体支撑立柱之间设有位置传感器，用户将共享单车停到指定位置后，当位置传感器触发后，旋转机构和停车机构自动将共享单车存取换位，相较于传统停车装置，省时省力，更加方便快捷；

附图说明

图1为本发明空中双层螺旋式共享单车停放装置的整体结构示意图。

图2为本发明传动部分安装结构示意图。

图3为本发明传动部分的主动齿轮及从动齿轮安装结构示意图。

图4为本发明升降机构安装结构示意图。

图5为本发明自行存取装置安装结构示意图。

其中：1—太阳能电池板支撑架，2—太阳能电池板，3—六棱柱旋转台，4—六棱柱旋转台基座，5—支撑立柱，6—升降滑台，7—存取车架，8—自锁机构，9—基体支撑立柱，10—钣金，11—圆盘形基体底座，12—异步电动机，13—行星减速机，14—齿轮箱，15—齿轮箱法兰，16—轴承法兰，17—油封，18—第一旋转轴，19—第二旋转轴，20—丝杠旋转轴，21—第一主动直齿轮轴，22—第二主动直齿轮轴，23—第一主动直齿轮，24—第二主动直齿轮，25—第三主动直齿轮，26—第一从动直齿轮，27—第二从动直齿轮，28—第三从动直齿轮，29—一轴承，30—二轴承，31—三轴承，32—轴承套筒，33—自锁机构滑台，34—自锁机构挡板，35—自锁机构夹持器，36—停车平台，37—存取车装置滑台，38—拖车架；

具体实施方式

以下结合附图对本发明装置进行详细、完整的说明，所述结构仅仅是本发明的一部分。基于本发明的方案，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它方案，都属于本发明保护的范围。

本发明采用了下述技术方案：一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，包括固定在地面上的圆形基体底座11，圆形基体底座11表面上设有基体支撑立柱9，基体支撑住9的四周采用钣金10加强固定，圆形基体底座11表面上设有存取车架7，存取车架7上设有自锁机构8用来共享单车的位置固定，存取车架7后面设有滑块并与升降滑台6相连接，存取车架7底部设有拖车架38，拖车架38在丝杠旋转轴21的旋转作用下来实现对存取车架7的升降，六棱柱旋转台基座4固定在基体支撑立柱9上，六棱柱旋转台基座4之间设有多根支撑立柱5对六棱柱旋转台基座4进行支撑固定，六棱柱旋转台基座4上设有滑道与六棱柱旋转台3同轴连接，六棱柱旋转台3由旋转机构中的第一旋转轴18和第二旋转轴19的转动来实现共享单车的存取换位，旋转机构中第一旋转轴18、第二旋转轴19与升降机构中丝杠旋转轴20上设有异步电动机12来提供动力，为了保证该装置中的各个功能进行有序准确的运行，存取车架7和六棱柱旋转台基座4上分别设有位置传感器和压力传感器，配合位置传感器和压力传感器通过控制系统对升降机构和旋转机构进行位置控制，使共享单车存取过程能顺利交接，六棱柱旋转台3顶部设有太阳能电池板支撑架1，太阳能电池板2安装在太阳能电池板支撑架1上为异步电动机12提供电能，从而达到节能减耗目的。

如图2所示，传动部分的旋转机构和升降机构的安装结构为：异步电动机12与行星减速器13同轴连接，行星减速器13固定在齿轮箱14的外部，第一旋转轴18、第二旋转轴19及丝杠旋转轴20安装在齿轮箱内部，齿轮箱法兰15用螺钉固定在齿轮箱外部，轴承法兰16与齿轮箱法兰15同轴连接并采用螺钉固定，油封17与轴承法兰16同轴连接并安装在轴承法兰凹槽内。

如图3所示，传动部分的主动齿轮及从动齿轮安装结构为：第三轴承31与二旋转轴19同轴连接并紧靠在轴承法兰16上，轴承套筒32的一端与二旋转轴19同轴连接并紧靠在第三轴承31上，第二轴承30与第二旋转轴19同轴连接并紧靠在轴承套筒32的上另一端，第一轴承29的一面与第二旋转轴19同轴连接，第一轴承29的另一面与第三从动直齿轮28同轴连接，第二从动直齿轮27与第一旋转轴18同轴连接，第一从动直齿轮26与丝杠旋转轴20同轴连接，第一从动直齿轮26与第一主动直齿轮23相啮合，第二从动直齿轮27与第二主动直齿轮24相啮合，第三从动直齿轮28与第三主动直齿轮25相啮合，第一主动直齿轮23与行星减速器13直接连接，第二主动直齿轮24与行星减速器13通过第一主动直齿轮轴21同轴连接，第三主动直齿轮25与行星减速器13通过第二主动直齿轮轴22同轴连接，行星减速器13通过螺母固定在齿轮箱14的外部。

如图4所示，升降机构安装结构为：托架板38与丝杠旋转轴20同轴连接，丝杠旋转轴20的一端安装在圆盘形基体底座11内部的凹槽上，丝杠旋转轴20的另一端与第一从动直齿轮26同轴连接。

如图5所示，自行存取装置安装结构为：存取车装置滑台37与升降滑台6相连接，存取车装置上设有自锁机构滑台33，凸轮自锁机构8与自锁机构滑台33相连接，，凸轮自锁机构8上设有自锁机构夹持器35和自锁机构挡板34，存取车装置7上设有停车平台36，停车平台36由拖车架38拖动。

需要指出的是，上述各个电机的控制动作是通过当共享单车推到指定位置触发存取车装置顶部的位置传感器，此时异步电动机启动带动升降机构将单车送到六棱柱旋转台基座上，共享单车升到指定位置触发六棱柱旋转台基座上的位置传感器和压力传感器，此时异步电动机启动带动旋转机构，旋转机构带动六棱柱旋转台旋转，从而实现共享单车在第一层与第二层停车位上的存取换位。

下面结合附图说明本发明空中双层螺旋式共享单车停放装置的完整工作流程。

首先，空中双层螺旋式共享单车停放装置通过顶端的太阳能电池板2对异步电动机12供电并开始运转。

其次，用户将共享单车推到停车平台36，继续将共享单车向前推动触发自锁机构35将共享单车轮胎夹紧，实现对共享单车的自锁，自锁机构35再沿着存取车装置侧面滑轨33竖直方向推动共享单车使其轮胎与地面垂直，在重力作用下实现共享单车的固定。

然后，在将共享单车推动到指定位置触发存取车装置顶部的位置传感器38，此时异步电动机12启动带动升降机构中的丝杠旋转轴20转动，拖车架38在丝杠旋转轴20的带动下将存取车装置送到盘形旋转基座4。

再后，拖车架38将存取车装置送到第一层圆盘形旋转基座4后，触发第一层圆盘形旋转基座4上的位置传感器和压力传感器，丝杠旋转轴20停止转动，异步电动机12启动带动旋转机构，旋转机构带动六棱柱旋转台3转动，从而实现共享单车在第一层停车位上的存取换位。

再后，第一层停车位停满后，丝杠旋转轴20继续转动，拖车架38将存取车装置送到第二层圆盘形旋转基座4上，触发第二层圆盘形旋转基座4上的位置传感器和压力传感器，丝杠旋转轴20停止转动，异步电动机12启动带动旋转机构，旋转机构带动六棱柱旋转台3转动，从而实现共享单车在第二层停车位上的存取换位。

最后，基体支撑立柱的侧面设有取车二维码，用户进行扫码，触发机构运转，自从车的取车步骤与上述步骤刚好相反，在此不在赘述。

本发明空中双层螺旋式共享单车停放装置与现有的共享单车停放装置相比，本装置的优势在于：1.本发明空间利用率高，采用双层空中停车位，将相同的十个存取车装置按圆周阵列的规则有序的安装在六棱柱旋转台上，将共享单车存放到了空中，使得闲置空间得到了充分利用，极大程度上提高了共享单车的空间利用率；2.本发明能耗低，可减少共享单车的自然损伤，齿轮箱顶部设有伞型太阳能电池板，为升降机构旋转机构提供电能，充分体现了节能减耗；同时伞型太阳能电池板有效的避免了停放车辆受到大风天气，大雨天气对车体造成的损伤；3.本发明安全性高，存取车装置设有凸轮自锁机构，利用自锁机构的弹性势能和自行车重力势能直接的相互转化来实现自行车的竖直摆放，六棱柱旋转台外部设有防护栏，比现有技术安全性高；4.本发明自动化程度高，存取车装置、六棱柱旋转台和基体支撑立柱之间设有压力传感器和位置传感器，用户将共享单车停到指定位置后，位压力传感器和置传感器触发，旋转机构和停车机构自动将共享单车存取换位，相较于传统停车装置，省时省力，更加方便快捷；5.本装置结构巧妙，大部分连接方式采取螺栓连接，容易拆卸、维护保养，所采取的零件配置成本低，适用场合广泛，具有很强的推广价值。

应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：具体结构包括圆盘形基体底座、基体支撑立柱、存取车装置、托车架、六棱柱旋转台、圆盘形旋转基座、升降机构、旋转机构、压力传感器、位置传感器，基体支撑立柱和圆盘形旋转基座通过螺栓连接分别固定在圆盘形基体底座上，六棱柱旋转台通过滑轨与圆盘形旋转基座连接，上下层圆盘形旋转基座间通过圆柱形支撑立柱连接，升降机构和旋转机构通过螺栓连接固定在顶部圆盘形旋转基座上，存取车装置通过基体支撑立柱上设置的滑轨连接，拖车架通过升降机构内部的丝杠连接，压力传感器设置于存取车装置滑轨顶部，位置传感器分别设置于圆盘形旋转基座两侧，每层六棱柱旋转台外部设有防护栏，顶部设有太阳能电池板。

2.根据权力要求1所述的一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：六棱柱旋转台由上端面、下端面和六个侧面组成，上端面、下端面的六边形边长为200mm，六棱柱旋转台的高度为1200mm，上端面和下端面上设有光滑的圆形滑轨，圆形滑轨直径为500mm,六个侧面上分别设有平行光滑的直线滑轨。

3.根据权力要求1所述的一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：所述存取车装置由侧板、底板和凸轮自锁机构组成，侧板上设有平行的光滑轨道，位置传感器设置于侧板顶部，凸轮自锁机构通过平行的光滑轨道与侧板连接。

4.根据权力要求1所述的一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：升降机构为异步电动机、第一主动齿轮、第一从动齿轮、丝杠旋转轴、和托车架组成，拖车架固定在丝杠旋转轴上通过螺纹配合连接，丝杠旋转轴与第一从动齿轮连接，第一从动齿轮与主动齿轮相互啮合，主动齿轮与异步电动机转轴紧固连接，主动齿轮设置于齿轮箱内部，异步电动机通过螺纹连接固定在齿轮箱顶端面上。

5.根据权力要求1所述的一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：旋转机构为异步电动机、第二主动齿轮、第二从动齿轮、第一旋转轴、六棱柱旋转台组成，第一旋转轴一端与六棱柱旋转台紧固连接，另一端与第二从动齿轮连接，第二从动齿轮与第二主动齿轮相互啮合，第二主动齿轮与异步电动机上的转轴紧固连接，从动齿轮设置于齿轮箱内部，异步电动机通过螺纹连接固定在齿轮箱顶端面上。

6.根据权力要求1所述的一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：顶部设有太阳能电池板，六块太阳能电池板则通过螺栓连固定在顶部太阳能电池板支撑架上。

7.根据权力要求1所述的一种空中双层螺旋式共享单车停放装置，其特征在于：还包括控制系统，所述存取车装置的侧板顶部设有位置传感器，六棱柱旋转台基座的侧面和上端面分别设有位置传感器和压力传感器。

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