JP2006183455A - 自転車ロック検出装置及び機械式立体駐輪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輪のロックの有無に関して誤動作を招くことがない自転車ロック検出装置を提供する。
【解決手段】 自転車ロック検出装置は、自転車が移動するのを案内するガイド部９と、ガイド部９内にその外周面が露出し、スライドすることなく、回転のみができるように支持されたローラ１０と、を備える。鍵が掛けられた車輪と鍵が掛けられていない車輪とがローラ１０を通過するときのローラ１０にかかるトルクの違いにより、車輪に鍵が掛けられているか否かを検出する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、機械式立体駐輪装置の入出庫口において、自転車の車輪に鍵が掛けられているか否かを検出する自転車ロック検出装置に関する。

駅前やデパート等の狭いスペースに効率的に自転車を駐輪する機械式立体駐輪装置が建設されている。

機械式立体駐輪装置は、自転車を出し入れする入出庫口と、自転車を格納する格納部と、自転車を入出庫口から格納部まで搬送し、また格納部から入出庫口に搬送する搬送機構と、自転車を入出庫口及び格納部から引き込み又はこれらへ押し出す移載装置とを備える。利用者が自転車を入出庫口のガイドレールにセットすると、機械式立体駐輪装置は、入出庫口にセットされた自転車を移載装置で引き込み、搬送機構で所定の格納場所まで移動させる。そして移載装置が自転車を格納部に押し出す。以上により、人手を要することのない自動的な入庫動作が可能になる。自転車を出庫する場合には、入庫動作と逆の動作が行われる。

入出庫口のガイドレールにセットされた自転車は、移載装置により自転車の前輪の車軸又は前輪を掴まれた状態で駐輪装置の中に引き込まれる。その際、自転車はその後輪又は前輪がガイドレール上を転がりながら移動する。

しかし、利用者が自転車の車輪に鍵を掛けてしまうと、自転車を引き込むときに鍵が掛けられた車輪がバウンドして車輪がガイドレールから脱輪するおそれがある。この問題を解決するために、自転車の車輪に鍵がかかっているか否かを検出するロック検出装置が設けられる（例えば特許文献１、請求項１、図１参照）。

従来のロック検出装置では、ガイドレールの途中を切り取り、切り取った部分に自転車の移動方向に沿ってスライドできる車輪通過部材を設けている。そして、鍵が掛けられた車輪が車輪通過部材上を移動するときの摩擦力によって、車輪通過部材が自転車の移動方向にスライドするか否かを検出し、これにより車輪に鍵が掛けられているか否かを判断している。

特開２００３−１１２６７５号公報

しかし、従来のロック検出装置にあっては、車輪通過部材をスライドさせる構造を採用しているので、ガイドレールと車輪通過部材との間に車輪通過部材をスライドさせるための隙間が空く。入出庫口は屋外に設置されることが多いので、この隙間には枯葉や塵芥等のごみが入り易い。隙間にごみが入ると、車輪通過部材がスライドするのが妨害され、車輪のロックの有無に関して誤動作を招くことがある。

そして、車輪通過部材の下面には複数のローラからなるスライド機構が必要になるので、構造が複雑になり易いという問題もある。

そこで本発明は、これらの問題を解決し、車輪のロックの有無に関して誤動作を招くことがない自転車ロック検出装置を提供することを目的とする。

以下本発明を説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、自転車が移動するのを案内するガイド部（９，２２）と、前記ガイド部（９，２２）内にその外周面が露出し、スライドすることなく、回転のみができるように支持されたローラ（１０，２０）と、鍵が掛けられた車輪と鍵が掛けられていない車輪とが前記ローラ（１０，２０）を通過するときの前記ローラ（１０，２０）にかかるトルクの違いにより、前記車輪に鍵が掛けられているか否かを検出する検出手段（１１，１２）と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自転車ロック検出装置において、前記検出手段は、前記ローラ（１０，２０）の回転に抵抗するばね（１１）と、前記ローラ（１０，２０）が所定角度回転するのを検出するセンサ（１２）と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の自転車ロック検出装置において、前記ローラ（１０，２０）は自転車の前輪及び後輪に対応して２箇所設けられ、前記検出手段（１１，１２）は、自転車の前輪又は後輪に鍵が掛けられているか否かを検出することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３いずれかに記載の自転車ロック検出装置において、前記ガイド部（９，２２）は断面略Ｖ字形の溝形状に形成され、車輪の幅にかかわらず車輪が前記ローラ（１０，２０）に乗り上げる際の乗り上げ代が略一定になるように、前記ガイド部（９）の前記ローラ（１０，２０）の近傍にスロープ（１８，２３）が設けられることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の自転車ロック検出装置において、前記ローラ（２０）はその軸線方向の中央部（２０ａ）がくびれている鼓型のローラであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし３いずれかに記載の自転車ロック検出装置において、前記ガイド部（９）は、車輪の幅にかかわらず車輪が走行できる平らな底部（９ｃ）を有し、前記ローラ（１０，２０）の外周面は、前記底部（９ｃ）から露出することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６いずれかに記載の自転車ロック検出装置において、前記ローラ（１０，２０）の外周面に、車輪との間の摩擦力を増大させるための表面処理が施されることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、自転車を出し入れする入出庫口（１）と、自転車を格納する格納部（４）と、前記入出庫口（１）と前記格納部（４）との間で自転車を搬送する搬送機構（３）と、自転車を前記入出庫口（１）及び前記格納部（４）から引き込み又はこれらへ押し出す移載装置（５）と、前記入出庫口（１）において自転車を引き込む際に車輪に鍵が掛かっているか否かを検出する自転車ロック検出装置（７）と、を備える機械式立体駐輪装置において、前記自転車ロック検出装置（７）は、自転車が移動するのを案内するガイド部（９，２２）と、前記ガイド部（９，２２）内にその外周面が露出し、スライドすることなく、回転のみができるように支持されたローラ（１０，２０）と、鍵が掛けられた車輪と鍵が掛けられていない車輪とが前記ローラ（１０，２０）を通過するときの前記ローラ（１０，２０）にかかるトルクの違いにより、前記車輪に鍵が掛けられているか否かを検出する検出手段（１１，１２）と、を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、回転のみができるように支持されたローラで車輪のロックの有無を検出するので、従来の車輪ロック検出装置のようなスライドさせるためのスペースが必要なくなる。このためロック検出装置の誤動作を防止することができる。また、スライド機構も必要なくなり、ロック検出装置の構造が簡単になる。

請求項２に記載の発明によれば、ローラにかかるトルクの違いにより、車輪に鍵が掛けられているか否かを検出することができる。

請求項３に記載の発明によれば、自転車の前輪又は後輪に鍵が掛けられているかどうかを、どちらの場合でも検出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、スロープを設けることで車輪の幅にかかわらず車輪が前記ローラに乗り上げる際の乗り上げ代が略一定になるので、ローラにかかるトルクのばらつきを少なくすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、鼓型のローラがローラ上を移動する車輪を案内する機能を持つと共に、車輪がガイド部から鼓型のローラへ乗り上げる量を小さくできる。それゆえ、移載装置が自転車を引き込む際に自転車がローラに乗り上げても、自転車が傾いたり、上下方向に移動したりする所謂ばたつき現象を緩和することができる。また、細い車輪を鼓型のローラの中央部に落ち込ませる一方、太い車輪はローラの中央部に完全には落ち込ませないようにすることで、車輪の幅にかかわらずロックを確実に検知できる。

請求項６に記載の発明によれば、底部を平らに形成することで車輪の幅にかかわらず車輪が前記ローラに乗り上げる際の乗り上げ代が略一定になるので、ローラにかかるトルクのばらつきを少なくすることができる。

請求項７に記載の発明によれば、例えば雨が降った場合でもスリップを防止することができるので、精度の高い検出になる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明のような効果を奏する検出装置を装備した駐輪場を提供できる。

以下添付図面に基づいて、本発明の一実施形態における機械式立体駐輪装置を説明する。全ての図で同じ名称で呼ばれるものには同じ符号を使用している。図１は機械式立体駐輪装置の断面図を示す。機械式立体駐輪装置は、利用者が自転車をセットする入出庫口１と、自転車を多数格納する格納庫２とを備える。自転車は入出庫口１から格納庫２の格納部４までエレベータ３によって搬送される。

この実施形態では、格納庫２には上下方向に複数段の格納部４が配列される。各段の格納部４は格納庫２の中心から放射状に配列されている。格納庫２の形状、格納部４の配列はこの例に限られることはなく、例えば地下に設けられてもよいし、各階毎に搬送機構を設け、格納部４を平行に並べてもよい。

自転車の入庫動作は以下のように行われる。利用者が自転車６を入出庫口１にセットすると、移載装置５が自転車６を入出庫口１からエレベータ３の床部３ａ上に引き込む。その後、エレベータ３が自転車６を所定高さの格納部４まで上昇させ、旋回機構８が床部３ａを所定の角度の格納部４に向くように旋回させる。床部３ａと格納部４とが位置決めされたら、移載装置５が自転車６を床部３ａから格納部４に押し出す。以上により入庫動作が終了する。自転車を出庫する場合には、上記入庫動作と逆の動作が行われ、格納部４に格納された自転車６が入出庫口１まで自動的に出庫される。

図２は入出庫口１に設けた自転車ロック検出装置７の斜視図を示し、図３は自転車ロック検出装置７の側面図を示し、図４は自転車ロック検出装置７の断面図を示す。図２に示されるように、自転車ロック検出装置７は、自転車が移動するのを案内するガイド部９と、ガイド部９内にその外周面が露出するローラ１０と、ローラ１０の回転に抵抗するばねとしての引っ張りばね１１と、ローラ１０が所定角度回転するのを検出するセンサとしてのリミットスイッチ１２と、を備える。

ガイド部９は、断面Ｖ字形状に形成されると共に細長くレール状に伸びる。ガイド部９の底部９ａの高さは地面よりも若干低く、利用者は地面から一段下がったガイド部９上に自転車をセットすることになる。利用者がガイド部９に自転車をその後輪を基準にしてセットすると、図示しない一対の板ばね等によって自転車の後輪が挟まれ、これにより自転車が自立する。

その後、移載装置５が自転車をガイド部９からエレベータ３の床部３ａ上に引き込む。その際、移載装置５の一対のパッド５ａ，５ｂが前輪の車軸６ａを両側から挟む。移載装置５は車軸６ａを掴んだまま自転車の前輪及び後輪を回転させながら自転車を床部３ａに引き込む。

なおガイド部９に自転車をセットする際、利用者が移載装置に直接自転車の前輪を掴ませても良い。この場合、自転車は前輪を基準にして位置決めされることになり、自転車の後輪部に設けた自転車を自立させる手段は不要になる。

図３に示されるように、ローラ１０は自転車６の前輪及び後輪に対応して、前輪及び後輪の僅か前方に合計２箇所設けられる。図４に示されるように、ガイド部９には、ローラの外径よりも僅かに大きな開口孔９ｂが側方から空けられ、この開口孔９ｂ内にローラ１０が収容される。ローラ１０の外周面はガイド部９内で露出する。ローラ１０の両端の軸端部１０ａはガイド部９に固定された支持枠１３に軸受けを介して、スライドすることなく、回転のみができるように支持される。

図４に示されるように、ローラ１０の一方の軸端部１０ａにはレバー１４が取り付けられる。図３に示されるように、このレバー１４には、ローラ１０の回転に抵抗するトルクを与える引っ張りばね１１が連結される。通常時は、引っ張りばね１１によって、レバー１４はストッパ１５に突き当てられた状態になる。またレバー１４を挟んで引っ張りばね１１の反対側には、リミットスイッチ１２が配置される。このリミットスイッチ１２は、ローラ１０が引っ張りばね１１の抵抗に打ち勝って所定角度回転するのを検出する。

ローラ１０の外周面には、車輪との間の摩擦力を増大させるための表面処理がなされる。表面処理方法としては、例えば紙やすりのようなシートを貼り付ける方法や、ゴムライニングや、表面がざらざらになる塗装をする方法や、表面にぎざぎざした畝や瘤を形成する方法が挙げられる。図８は円柱状のローラの外周面に、車輪との摩擦力を増大させるために、ローラの軸線方向に伸びる溝を形成した例を示す。この溝はローラの外周面に軸線方向に伸びる凹溝を掘ることで形成される。

移載装置５で自転車を引き込む際、ガイド部９上を移動する車輪はローラ１０上に乗り上げる。車輪に鍵が掛かっていると、車輪とローラとの摩擦力によってローラ１０に過大なトルクが加わり、ローラ１０が引っ張りばね１１に打ち勝って回転する。ローラ１０が所定角度まで回転すると、レバー１４がリミットスイッチ１２を叩く。そうすると、リミットスイッチ１２は信号を発し、この信号により警報がなり、移載装置５の停止信号が出される。警報としては、鍵が掛かっている旨の音声案内がなされてもよいし、管理人に知らせるブザーが用いられてもよい。

一方、鍵が掛けられていない車輪がローラ１０上を通過する場合は車輪が転がるので、ローラ１０には過大なトルクが加わることはない。このためローラ１０は所定角度以上回転することなく、警報が発せられることもない。

この実施形態によれば、回転のみができるように支持されたローラ１０で車輪のロックの有無を検出するので、従来の車輪ロック検出装置のようにスライドさせてロックの有無を検出する必要がなくなる。したがって、スライドさせる場合のようなごみによる誤動作が生じることがない。

自転車６には前輪に鍵が掛けられるタイプと、後輪に鍵が掛けられるタイプがある。移載装置５が自転車の前輪を掴んで後輪のみを回転させながら引き込み又は押し出す場合には、あまり問題にならないが、移載装置５が前輪の車軸を掴んで自転車の前輪及び後輪の双方を転がしながら自転車を引き込み又は押し出す場合には、後輪だけでなく、前輪に鍵が掛けられているかどうかも自転車を円滑に移動させるためには検出する必要がある。ローラ１０を前輪及び後輪に対応して２箇所配置することで、前輪又は後輪に鍵が掛けられているか否かを検出することができる。

図５は幅が異なる２種類の車輪Ａ，Ｂをガイド部９内に設置した状態を示す。ガイド部９が断面Ｖ字形状に形成されている場合、車輪Ａ，Ｂの幅によって車輪の到達深さも変わってきて、当然車輪がローラ１０を乗り上げる際の乗り上げ代も変わってくる。乗り上げ代が変わると、ローラ１０に加わるトルクにばらつきが発生する。この問題を解決するために、図６に示されるように、ローラ１０の前後にスロープ１８を設け、車輪Ａ，Ｂの幅にかかわらず車輪Ａ，Ｂがローラ１０に乗り上げる際の乗り上げ代を略一定にしてもよい。

スロープ１８を設ける他にも、図７に示されるように、ガイド部９をＵ字形状に形成すると共に、ガイド部９に車輪Ａ，Ｂの幅にかかわらず車輪Ａ，Ｂが走行できる平らな底部９ｃを形成してもよい。ローラ１０の外周面は底部９ｃからわずかに突出している。この例でも車輪Ａ，Ｂの幅にかかわらず車輪Ａ，Ｂがローラ１０上に乗り上げる際の乗り上げ代が略一定になる。

図９は、自転車ロック検出装置の他の例を示す。上記図２に示される自転車ロック検出装置では、ガイド部９が断面Ｖ字形状に形成され且つローラ１０が円柱形に形成されるので、移載装置５が自転車６を引き込む際に自転車６がローラ１０に乗り上げたときに、自転車６が傾いたり、上下方向に移動したりする所謂ばたつき現象を起こすおそれがある。移載装置５のパッド５ａ，５ｂが車軸を挟んでいるが、アームが長いときはモーメントを抑えきれないからである。自転車６がばたつくと、自転車が機械式立体駐輪装置に入らなくなるので、センサが自転車の傾きを検知して、移載装置の引き込みを停止させてしまう。

ばたつき現象を緩和するために、この例では、図１０に示されるように、ローラ２０の形状が軸線方向の中央部２０ａがくびれている鼓型をなす。ローラ２０以外のレバー１４、引っ張りばね１１、リミットスイッチ１２の構成は上記図に示される自転車ロック検出装置と同一である。ローラ２０を鼓形にすることで、ローラ２０の中央部２０ａに車輪を案内する機能を持たせることができる。それゆえ、移載装置が自転車６を引き込む際に自転車６がローラ２０に乗り上げても、自転車がばたつくことがなくなる。なお、ローラ２０を鼓型に形成すると、ローラ２０に摩擦力を増大させるための溝を形成しにくくなる。このため、ローラ２０の表面に紙やすりのようなものを張って摩擦力を増大させてもよい。

ところで、自転車には、通勤・通学用自転車、シティ車、スポーツ車等さまざまな種類があり、車輪の幅、重量も自転車の種類毎に異なる。ガイド部２２が断面Ｖ字形に形成されるので、細い車輪Ｂは太い車輪Ａよりもガイド部内に落ち込む量が大きく、したがって細い車輪Ｂが円柱形状のローラ１０を乗り上げる量は太い車輪Ａよりも大きくなる。そこで本実施形態では、ローラ２０の中央部２０ａの径をせばめて細い車輪Ｂの乗り上げ量を小さくしている。その一方、太い車輪Ａがローラ２０の軸線方向の縁部２０ｂに乗るようにくびれの形状を設計している。このため、太い車輪Ａをローラ２０の中央部２０ａに落ち込ませないことができ、太い車輪Ａのロックも確実に検知できる。

図９に示される自転車ロック検出装置では、ガイド部２２は、その途中からわずかな角度α（例えば３度）の勾配を付けて水平から下げられている。そして、ガイド部２２の水平な前方部分２２ａに前輪のロックを検知するローラ２０が配置される。ガイド部２２に勾配を付けたのは、利用者が自転車の後輪を位置決めのための当て板２４に位置決めし易くするためである。位置決めした自転車は、自立のための後輪落とし孔２２ｂによって自立される。移載装置５が自立した自転車６の前輪を挟み、水平方向に引っ張ると、車輪が転がった状態で自転車６がガイド部２２上を移動する。前方のローラ２０は、自転車６の前輪が僅かに浮き上がったとしても、自転車６の前輪に接触する高さに設定される。

またこの例の自転車ロック検出装置では、スロープの製造工程を簡略にするために、スロープがガイド部２２の長手方向と直交する方向に伸びる複数本の丸棒２３から構成される。傾斜を形成できるように、複数本の丸棒２３は高さを変えて設置される。この図９ではスロープはローラ２０の両側に配置されているが、ローラ２０の入庫側（ローラ２０の右側）のみに設置されてもよい。出庫するときは、自転車６のロックを検知する必要がないし、車輪がローラ２０を乗り上げても問題が生じないからである。

なお本発明は上記実施形態に限られることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲で様々に変更可能である。例えば、前方のローラを鼓型にし、後輪のローラを円柱形にしてもよい。この場合、鼓型のローラにはスロープがなくてもよい。また、２箇所のローラのレバーをリンクで連結して、一つのリミットスイッチで車輪のロックを検知してもよい。また、ローラは２箇所に設けられなくても、前輪の前方又は後輪の前方に一箇所のみに設けられてもよい。さらに、引っ張りコイルばねは、レバーの反対側に設けられた圧縮コイルばねであってもよいし、ねじりコイルばねであってもよい。

本発明の一実施形態における機械式立体駐輪装置の断面図 自転車ロック検出装置の斜視図 上記自転車ロック検出装置の側面図 上記自転車ロック検出装置の断面図 ガイド部９上の幅の異なる車輪を示す断面図 スロープを設けた自転車ロック検出装置の側面図 底部を設けたガイド部上の幅の異なる車輪を示す断面図 溝を形成した円柱形状のローラを示す斜視図 自転車ロック検出装置の他の例を示す側面図 鼓型ローラの正面図

符号の説明

１…入出庫口
３…エレベータ（搬送機構）
４…格納部
５…移載装置
６…自転車
７…自転車ロック検出装置
８…旋回機構
９，２２…ガイド部
９ｃ…底部
１０，２０…ローラ
１１…引っ張りばね（ばね）
１２…リミットスイッチ（センサ）
１８…スロープ
２０ａ…中央部
２３…丸棒（スロープ）

Claims (8)

1. 自転車が移動するのを案内するガイド部と、
   前記ガイド部内にその外周面が露出し、スライドすることなく、回転のみができるように支持されたローラと、
   鍵が掛けられた車輪と鍵が掛けられていない車輪とが前記ローラを通過するときの前記ローラにかかるトルクの違いにより、前記車輪に鍵が掛けられているか否かを検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とする自転車ロック検出装置。
2. 前記検出手段は、
   前記ローラの回転に抵抗するばねと、
   前記ローラが所定角度回転するのを検出するセンサと、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の自転車ロック検出装置。
3. 前記ローラは自転車の前輪及び後輪に対応して２箇所設けられ、
   前記検出手段は、自転車の前輪又は後輪に鍵が掛けられているか否かを検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の自転車ロック検出装置。
4. 前記ガイド部は断面略Ｖ字形の溝形状に形成され、
   車輪の幅にかかわらず車輪が前記ローラに乗り上げる際の乗り上げ代が略一定になるように、前記ガイド部の前記ローラの近傍にスロープが設けられることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の自転車ロック検出装置。
5. 前記ローラはその軸線方向の中央部がくびれている鼓型のローラであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の自転車ロック検出装置。
6. 前記ガイド部は、車輪の幅にかかわらず車輪が走行できる平らな底部を有し、
   前記ローラの外周面は、前記底部から露出することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の自転車ロック検出装置。
7. 前記ローラの外周面に、車輪との間の摩擦力を増大させるための表面処理が施されることを特徴とする請求項１ないし６いずれかに記載の自転車ロック検出装置。
8. 自転車を出し入れする入出庫口と、
   自転車を格納する格納部と、
   前記入出庫口と前記格納部との間で自転車を搬送する搬送機構と、
   自転車を前記入出庫口及び前記格納部から引き込み又はこれらへ押し出す移載装置と、
   前記入出庫口において自転車を引き込む際に車輪に鍵が掛かっているか否かを検出する自転車ロック検出装置と、を備える機械式立体駐輪装置において、
   前記自転車ロック検出装置は、
   自転車が移動するのを案内するガイド部と、
   前記ガイド部内にその外周面が露出し、スライドすることなく、回転のみができるように支持されたローラと、
   鍵が掛けられた車輪と鍵が掛けられていない車輪とが前記ローラを通過するときの前記ローラにかかるトルクの違いにより、前記車輪に鍵が掛けられているか否かを検出する検出手段と、
   を備えることを特徴とする機械式立体駐輪装置。

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