CN207758913U - 一种杠杆式二层自行车停放装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种杠杆式二层自行车停放装置，包括支架主体、活动支架、上传动装置和下传动装置，上传动装置和下传动装置均位于支架主体的内部，上传动装置通过皮带与下传动装置相连，活动支架与支架主体为转动连接，活动支架可以在支架主体上做折叠和伸长运动，活动支架的端部还吊设有重物，活动支架的另一端上放置有自行车。本实用新型所提供的一种杠杆式二层自行车停放装置可以让我们使用相同的占地面积停放双倍的自行车，充分利用城市街道、小区有限的空间，提高空间利用率；使用者只需提供较小的推力克服摩擦力即可将自行车抬起，兼顾空间利用率和用户体验。
Description
技术领域
本实用新型属于自行车停放设备制造技术领域，具体涉及一种杠杆式二层自行车停放装置。
背景技术
目前国内大力倡导使用绿色环保的自行车作为交通工具。但是大量的自行车的停放问题成为一道亟需解决的难题，如停放空间狭小，取用自行车困难，自行车停放杂乱，影响市容市貌，停放监管不严，盗窃频率高等。
根据网上调查结果显示，市场上现存的自行车停放装置，有的可以做到提高空间利用率，但是操作难度却很高，急需一种既能提高空间利用率，又能使客户取用方便、省时省力的停放装置，所以，能够满足此要求的机械装置有着良好的市场前景。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种制造简单，使用方便，还能节省空间，增加空间利用率，减少人力物力的杠杆式二层自行车停放装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种杠杆式二层自行车停放装置，包括支架主体、活动支架、上传动装置和下传动装置，上传动装置和下传动装置均位于支架主体的内部，上传动装置通过皮带与下传动装置相连，活动支架与支架主体为转动连接，活动支架可以在支架主体上做折叠和伸长运动，活动支架的端部还吊设有重物，活动支架的另一端上放置有自行车。
优选地，所述支架主体上开设有支架槽，重物放置在支架槽内，重物在重力的作用下可带动活动支架向下运动。
优选地，所述重物上开设有重物凹槽。
优选地，所述上传动装置包括活动轴、上齿条、传动件、上固定座和推杆，活动轴能在支架主体上转动，活动轴上设有上齿轮和上转动轮，上齿轮与上齿条啮合，上齿轮和上转动轮分别与活动轴键连接，上齿条和传动件固定连接，上齿条和传动件之间还套设有弹簧，弹簧在伸长到自然长度的过程中，能推动传动件向下运动，传动件和上固定座为棘轮连接，推杆能推动传动件上下运动。
优选地，所述下传动装置包括下连接杆和下齿条，下连接杆与支架主体转动连接，下连接杆上套设有下齿轮和下滚轮，下齿轮和下滚轮分别与下连接杆键连接，下齿条与下齿轮啮合，下齿轮在转动过程中带动下齿条前后运动，下滚轮和上转动轮通过皮带连接，上转动轮转动时带动下滚轮转动。
优选地，所述活动支架包括对称布置的支架连杆，支架连杆之间连接有载物台，支架连杆包括第一连杆、第二连杆，第一转动杆和第二转动杆，相邻第一连杆的端部通过第一活动杆相连，第一活动杆位于支架主体内部，第一活动杆可以在支架主体内部上下移动；第一连杆的另一端与第二连杆转动连接，第一连杆的中部通过第一转动杆与支架主体转动连接，第二连杆的中部通过第二转动杆与机架主体转动连接；相邻第一连杆与第二连杆相连的部分通过第二活动杆转动相连，第二活动杆与第一活动杆平行布置，第二连杆的另一端与载物台相连，载物台在上下运动过程中，第一连杆、第二连杆、第一转动杆和第二转动杆做相应的运动，从而带动第一活动杆在支架主体内上下运动。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型所提供的一种杠杆式二层自行车停放装置可以让我们使用相同的占地面积停放双倍的自行车，充分利用城市街道、小区有限的空间，提高空间利用率；使用者只需提供较小的推力克服摩擦力即可将自行车抬起，兼顾空间利用率和用户体验。
2、本实用新型装置不使用电动装置，由机械装置组成，降低造价及运营成本，适用于各种场合，市场广泛，易于推广。
3、本实用新型在减少人力、物力的基础上，也符合当代的经济发展需求，满足市场需求，具备推广价值。
附图说明
图1是本实用新型一种杠杆式二层自行车停放装置的结构示意图；
图2是本实用新型的剖视结构原理图；
图3是本实用新型不含活动支架和自行车的结构示意图；
图4是本实用新型图3中标记为M部分的结构放大示意图；
图5是本实用新型图3中标记为N部分的结构放大示意图；
图6是本实用新型重物的结构示意图；
图7是本实用新型活动支架的状态一和状态二的尺寸原理图；
图8是本实用新型活动支架的受理分析示意图。
附图标记说明：1、支架主体；2、活动支架；3、上传动装置；4、下传动装置；5、皮带；6、重物；7、自行车；11、支架槽；21、支架连杆；22、载物台；23、第一连杆；24、第二连杆；25、第一转动杆；26、第二转动杆；27、第一活动杆；28、第二活动杆；31、活动轴；32、上齿条；33、传动件；34、上固定座；35、推杆；36、上齿轮；37、上传动轮；38、弹簧；41、下连接杆；42、下齿条；43、下齿轮；44、下滚轮；51、重物凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明：
如图1到图6所示，本实用新型提供的一种杠杆式二层自行车停放装置，包括支架主体1、活动支架2、上传动装置3和下传动装置4，上传动装置3和下传动装置4均位于支架主体1的内部，上传动装置3通过皮带5与下传动装置4相连，活动支架2与支架主体1为转动连接，活动支架2可以在支架主体1上做折叠和伸长运动，活动支架2的端部还吊设有重物6，活动支架2的另一端上放置有自行车7。
支架主体1上开设有支架槽11，支架槽11为竖直布置在支架主体1的内部，重物6放置在支架槽11内，重物6在重力的作用下可带动活动支架2向下运动，重物6上开设有重物凹槽51。
活动支架2包括对称布置的支架连杆21，支架连杆21之间连接有载物台22，支架连杆21包括第一连杆23、第二连杆24，第一转动杆25和第二转动杆26，相邻第一连杆23的端部通过第一活动杆27相连，第一活动杆27位于支架主体1内部，第一活动杆27可以在支架主体1内部上下移动；第一连杆23的另一端与第二连杆24转动连接，第一连杆23的中部通过第一转动杆25与支架主体1转动连接，第二连杆24的中部通过第二转动杆26与机架主体1转动连接；相邻第一连杆23与第二连杆24相连的部分通过第二活动杆28转动相连，第二活动杆28与第一活动杆27平行布置，第二连杆24的另一端与载物台22相连，载物台22在上下运动过程中，第一连杆23、第二连杆24、第一转动杆25和第二转动杆26做相应的运动，从而带动第一活动杆27在支架主体1内上下运动。
上传动装置3包括活动轴31、上齿条32、传动件33、上固定座34和推杆35，活动轴31能在支架主体1上转动，活动轴31上设有上齿轮36和上转动轮37，上齿轮36与上齿条32啮合，上齿轮36和上转动轮37分别与活动轴31键连接，上齿条32和传动件33固定连接，上齿条32和传动件33之间还套设有弹簧38，弹簧38在伸长到自然长度的过程中，能推动传动件33向下运动，传动件33和上固定座34为棘轮连接，推杆35能推动传动件33上下运动。传动件33上设有多个凸棱，固定座34的端部为锯齿形结构，固定座34与传动件33上凸棱对应的位置上开设有固定槽，传动件33在上下运动过程中与固定座34上的固定槽配合。
在本实施例中，初始状态时，传动件33位于上固定座34的内部，传动件33和上固定座34构成棘轮结构，推杆35在向上运动的过程中，推动传动件33向上运动脱离上固定座34，弹簧38被压缩；当推杆35向下运动时，弹簧38在复原的过程中，推动传动件33向下运动，由于固定座34与传动件33相配合的端部为锯齿形结构，所以传动件33在向下运动的过程中会沿着锯齿结构运动。当推杆35再次向上运动推动传动件33向上运动时，在弹簧38再次恢复原长的过程中，传动件33沿着上固定座34上的固定槽进入上固定座34内部。
下传动装置4包括下连接杆41和下齿条42，下连接杆41与支架主体1转动连接，下连接杆41上套设有下齿轮43和下滚轮44，下齿轮43和下滚轮44分别与下连接杆41键连接，下齿条42与下齿轮43啮合，下齿轮43在转动过程中带动下齿条42前后运动，下滚轮44和上转动轮37通过皮带5连接，上转动轮37转动时带动下滚轮44转动。下齿条42的宽度小于重物凹槽51，下齿轮43在转动过程中下齿条42可以深入重物凹槽51内部。
为了便于理解本实用新型的工作过程，特将本实用新型的工作过程叙述一次：当用户要停放自行车7时，首先只需要要将自行车7推入载物台22之上。载物台22与地面之间有一定间隙，此时重物6在高处被下齿条42锁住，无法下落。只需将自行车7连同载物台22向下轻压，带动活动支架2端部的第一活动杆27向上运动推动推杆25触发棘轮结构，且重物6上升一定距离，此时下传动装置4中的下齿条42运动，下齿条42从重物6内向外运动，重物6可自由下落，自行车7上升。由于重物6下落，重力做功供给自行车7上升所需重力势能，所以用户抬升自行车7过程中，无需克服自行车7重力做功，简便省力。
根据杠杆原理，自行车7升高后，水平方向人力可轻易推动自行车7，只需克服少许摩擦做功。用户推动活动支架2与支架主体1相互嵌合而固定。
用户需要取用自行车7时，首先将活动支架2从嵌合处抽出，拉至活动支架2整体可以下落的位置，此时，我们便可以向下拉动活动支架2，直至活动支架2落地；此时活动支架2的另一端通过绳索拉动重物6上升至最高点，再次触发棘轮装置，下齿条42被再次弹出，当自行车被取走后，平衡吊受力不平衡，重物6下落必定被下齿条42卡住。自行车7取走后为了不占用空间，我们便可以将活动支架2抬高放回支架主体1内，直至下次存放时在拉出。由于自行车下落，重力做功供给重物6上升所需重力势能，所以用户取用自行车过程中，便可将车辆重力势能贮存于重物中，以供下次自行车7抬升。
如图7和图8所示，将本实用新型简化为图形结构分析进行力学分析，将装置设置为双层结构，下层除了可以停放各种常见的自行车7以外，也可以用来停放各种特殊自行车，例如电动自助自行车、固齿车、折叠车等，上层可以停放市面上存在的各种山地车、休闲车、旅行车，实现空间的有效利用，合理分配。
伸缩杠杆机构尺寸如原理图，为了便于理解，将图7中标记为1、2、3、4分别代表为杆，5为支撑底板，标记为1的杆长度为195厘米，标记为2的杆长度为195厘米，标记为3的杆长度为130厘米，标记为4的杆长度为65厘米，状态一中的A点和状态二中A’点的距离为60厘米，状态一中G点到状态二中G’点的垂直投影距离为120厘米，其水平距离为180厘米，支撑底板5的长度为175厘米。且A、C、F三点位于一条直线上，且有几何关系：AF:AC＝1:3，图中竖直虚线为A点运动轨迹，水平虚线为F点运动轨迹。
(1)当A点固定，F点水平向左运动，由几何关系得到，C点同样做水平运动，且有行程比xF:xC＝1:3。
(2)当C点固定，A点竖直向下运动，由几何关系得到，C点同样做竖直运动，且有行程比yA:yC＝1:2。
所以自行车从地面装上自行车支撑底盘，然后从G’点运动到G点，水平行程180cm，竖直行程120cm，用向量表示为此时需要xF＝60cm，yA＝60cm。
也即在本停放机构下方可以停放一层自行车，且实现将自行车停放至第二层。
可以看出，DF和EF两杆皆为二力杆，静平衡时，二力杆的两个力大小相等，方向相反且沿杆轴线作用。ADB和BEC两杆则为三力杆，在静平衡条件下，三力杆的三个力必交于一点。
拿整个杆系来分析，滚轮F的水平运动是引起重物6作水平变幅运动的原因。在不计摩擦的情形下，伸缩杠杆的挂自行车端在该水平的任意位置时，只要F点的水平反力(分力)为零，即F点只有垂直反力，平衡就可以达到。此时，由于系统中重力G和F点的反力FNF都是垂直方向的力，并且系统中A点滑块只能在竖直滑槽内运动，所以A处的反力TA也是垂直的。其中TD表示在D点沿J方向力的大小，TE表示E点向K点力的大小。
先看DEF杆，该杆在重力G和D的作用下，E点的铰链对DEF杆的作用力TD和TE的作用下平衡，TE力的方向沿CE杆轴线，TD力则必沿D点和G与TE力交点K的连线方向。G、TE和TD的指向，可通过力三角形得到，示于图2上。
ADB杆在三力作用下平衡，铰链B给ADB杆的作用力T’B，大小与TB相等，指向相反。铰链D给ADB杆的作用力TD,沿DF轴线方向。TA沿T’B与TD两力交点J的连线方向。三力的指向亦可以通过力三角形得出。
由平衡方程：∑MF＝0，FA*xAF-G*xCF＝0得FA＝2G。
在本实施例中中，G由30Kg重物6提供，也即重物6固定为291N，可承载自行车重量在15Kg左右，而市面上的自行车7的重量在10Kg-20Kg不等，在本机构停取自行车7中若想满足随遇平衡，只需使用者提供大小为291N车重的拉力即可实现自行车7的轻松抬升和放下。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种杠杆式二层自行车停放装置，其特征在于：包括支架主体(1)、活动支架(2)、上传动装置(3)和下传动装置(4)，上传动装置(3)和下传动装置(4)均位于支架主体(1)的内部，上传动装置(3)通过皮带(5)与下传动装置(4)相连，活动支架(2)与支架主体(1)为转动连接，活动支架(2)可以在支架主体(1)上做折叠和伸长运动，活动支架(2)的端部还吊设有重物(6)，活动支架(2)的另一端上放置有自行车(7)。
2.根据权利要求1所述的一种杠杆式二层自行车停放装置，其特征在于：所述支架主体(1)上开设有支架槽(11)，重物(6)放置在支架槽(11)内，重物(6)在重力的作用下可带动活动支架(2)向下运动。
3.根据权利要求2所述的一种杠杆式二层自行车停放装置，其特征在于：所述重物(6)上开设有重物凹槽(51)。
4.根据权利要求1所述的一种杠杆式二层自行车停放装置，其特征在于：所述上传动装置(3)包括活动轴(31)、上齿条(32)、传动件(33)、上固定座(34)和推杆(35)，活动轴(31)能在支架主体(1)上转动，活动轴(31)上设有上齿轮(36)和上转动轮(37)，上齿轮(36)与上齿条(32)啮合，上齿轮(36)和上转动轮(37)分别与活动轴(31)键连接，上齿条(32)和传动件(33)固定连接，上齿条(32)和传动件(33)之间还套设有弹簧(38)，弹簧(38)在伸长到自然长度的过程中，能推动传动件(33)向下运动，传动件(33)和上固定座(34)为棘轮连接，推杆(35)能推动传动件(33)上下运动。
5.根据权利要求4所述的一种杠杆式二层自行车停放装置，其特征在于：所述下传动装置(4)包括下连接杆(41)和下齿条(42)，下连接杆(41)与支架主体(1)转动连接，下连接杆(41)上套设有下齿轮(43)和下滚轮(44)，下齿轮(43)和下滚轮(44)分别与下连接杆(41)键连接，下齿条(42)与下齿轮(43)啮合，下齿轮(43)在转动过程中带动下齿条(42)前后运动，下滚轮(44)和上转动轮(37)通过皮带(5)连接，上转动轮(37)转动时带动下滚轮(44)转动。
6.根据权利要求1所述的一种杠杆式二层自行车停放装置，其特征在于：所述活动支架(2)包括对称布置的支架连杆(21)，支架连杆(21)之间连接有载物台(22)，支架连杆(21)包括第一连杆(23)、第二连杆(24)，第一转动杆(25)和第二转动杆(26)，相邻第一连杆(23)的端部通过第一活动杆(27)相连，第一活动杆(27)位于支架主体(1)内部，第一活动杆(27)可以在支架主体(1)内部上下移动；第一连杆(23)的另一端与第二连杆(24)转动连接，第一连杆(23)的中部通过第一转动杆(25)与支架主体(1)转动连接，第二连杆(24)的中部通过第二转动杆(26)与支架主体(1)转动连接；相邻第一连杆(23)与第二连杆(24)相连的部分通过第二活动杆(28)转动相连，第二活动杆(28)与第一活动杆(27)平行布置，第二连杆(24)的另一端与载物台(22)相连，载物台(22)在上下运动过程中，第一连杆(23)、第二连杆(24)、第一转动杆(25)和第二转动杆(26)做相应的运动，从而带动第一活动杆(27)在支架主体(1)内上下运动。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109625129A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-04-16 | 中国农业大学 | 智能侧位双层自行车停放装置 |
| CN109653551A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-04-19 | 湖南工程学院 | 一种多功能停车装置 |
| CN112412132A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-02-26 | 石秀兰 | 一种应用于二层停放的杠杆式自行车停放装置及方法 |
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2017
- 2017-12-29 CN CN201721919720.3U patent/CN207758913U/zh not_active Expired - Fee Related
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