JP2006131034A - Wheel locking device, bicycle parking system and driving method of locking arm for parking bicycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自転車、車椅子、原動機付き自転車、二輪自動車などの車両の車輪をロックする車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用のロックアームの駆動方法に関する。 The present invention relates to a wheel lock device that locks a wheel of a vehicle such as a bicycle, a wheelchair, a motor-driven bicycle, and a two-wheeled vehicle, a parking system, and a driving method for a parking lock arm.
特許文献1には、二輪車用有料駐車装置としての車輪ロック装置が開示されている。この車輪ロック装置は、一対の施錠アームの一端側先端に設けられた車輪ロック片が突出した状態で、施錠アームロック手段のラチェットアームとラチェット片とが噛合することで、車輪をロックしている。また、ソレノイドを動作させることでラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解き、車輪のロックを開錠する。
また、特許文献2には、特許文献1と同様、ソレノイドにより作動するロック機構を備えた駐輪機用施錠装置が開示されている。
特許文献1に記載される従来の車輪ロック装置では、モータの駆動力で一対の施錠アームを駆動し、車輪を施錠することができる。しかしながら、この車輪ロック装置では、駐車した車が強行脱出、すなわち、ただ逃げをしようとすると、車輪拘束部材である施錠アームが開く向きにその力が働く。
In the conventional wheel lock device described in
さらに、特許文献2記載の従来の車輪ロック装置では、ソレノイドの駆動力で作動プレートをロックしたり解除することで、車輪を施錠したり解除したりしている。しかし、この車輪ロック装置の場合も、駐車した車がただ逃げをしようとすると、車輪拘束部材であるロックレバーが開く方向にその脱出力が働く。
Furthermore, in the conventional wheel lock device described in
脱出時に車輪拘束部材が開く向きにその脱出力が働くと、ただ逃げをしようとする者は、脱出が可能と判断し、さらに力を加えて逃げようとする。このため、きわめて強い力に耐え得るような機構とせざるを得ず、機構が大型化しがちとなる。また、開く方向に力が加わると、脱出しようとする際は常に車輪拘束部材が開くこととなり、部品のガタやたわみが加わると、その隙間が車輪幅に近くなり、ただ逃げされる危険性が高まる。 If the output force acts in such a direction that the wheel restraining member opens at the time of escape, the person who just wants to escape judges that the escape is possible and tries to escape by applying more force. For this reason, the mechanism must be able to withstand extremely strong force, and the mechanism tends to be enlarged. Also, if force is applied in the opening direction, the wheel restraining member will always open when trying to escape, and if rattling or deflection of parts is added, the gap will be close to the wheel width and there is a risk that it will just escape. Rise.
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、違法な強行脱出を防止または減少させ得る車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用のロックアームの駆動方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a wheel locking device, a parking system, and a driving method for a parking lock arm that can prevent or reduce illegal forced escape. .
上述した課題を解決するために、本発明の車輪ロック装置は、車輪をロックするロックアームと、ロックアームを支点を中心に回動させる駆動源と、を有し、ロックアームが一方方向へ回動することでロックアームが閉まり車輪のロック状態となり、他方方向へ回動することでロックアームが開き車輪の開放状態となる車輪ロック装置において、ロックされた車輪をロック状態から脱出させようとし、車輪を差し入れ方向と逆方向に動かしたとき、その脱出力によってロックアームが一方方向へ回動する構成としている。 In order to solve the above-described problem, the wheel lock device of the present invention includes a lock arm that locks a wheel, and a drive source that rotates the lock arm around a fulcrum, and the lock arm rotates in one direction. In the wheel lock device where the lock arm closes by moving and enters the locked state of the wheel, and the lock arm opens by turning in the other direction, the wheel is released, trying to escape the locked wheel from the locked state, When the wheel is moved in the direction opposite to the insertion direction, the lock arm is rotated in one direction by the de-output.
この構成によれば、違法脱出しようとして、車輪を引き抜こうとすると、ロックアームが閉じる方向に動くので、ただ逃げをしようとする者や盗もうとする者は、その行為の継続をあきらめがちとなり、違法な強行脱出は防止され、または減少する。また、ロックアームが閉じる方向に動くので、部品のガタやたわみが生じても、脱出するのに十分な開きは得られず、この面でも、違法な強行脱出は防止され、または減少する。よって想定を超えるような強行脱出が行われなくなり、機構の大型化を回避できることとなり、装置の小型化が可能となると共に、コスト面で有利となる。 According to this configuration, if you try to escape illegally and try to pull out the wheel, the lock arm moves in the closing direction, so those who just try to escape or those who try to steal will tend to give up continuation of the act, Illegal forced escape is prevented or reduced. In addition, since the lock arm moves in the closing direction, even if there is a backlash or deflection of the part, it is not possible to obtain a sufficient opening to escape, and also in this aspect, illegal forced escape is prevented or reduced. Therefore, the forced escape which exceeds the assumption is not performed, and the enlargement of the mechanism can be avoided, the apparatus can be downsized, and the cost is advantageous.
また、他の発明の車輪ロック装置は、上述の発明に加えて、通電により出力軸を回転するモータと、出力軸とともに回転するカムと、ロックアームに形成されてカムが挿入される孔と、脱出力の作用点に働く力がロックアームの一方方向への回動となるような位置に設けられる支点用の支軸と、を有している。この構成によれば、カムを回転させることでロックアームを揺動させることができる。したがって、通電によって出力軸を一方向に回転することができる単純なモータを使用してロックアームを開閉することができる。 In addition to the above-described invention, the wheel lock device of another invention includes a motor that rotates the output shaft by energization, a cam that rotates together with the output shaft, a hole that is formed in the lock arm and into which the cam is inserted, And a fulcrum support shaft provided at a position where the force acting on the action point of the de-outputting turns in one direction of the lock arm. According to this configuration, the lock arm can be swung by rotating the cam. Therefore, the lock arm can be opened and closed using a simple motor capable of rotating the output shaft in one direction by energization.
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述した発明の構成に加えて、ロックアームを交叉するように2つ設け、2つのロックアームは互いに相手の内部を通って支点に達するように形成されている。このように構成すると、2つのロックアームを厚さ方向で前後にずらして配置する構成と比較して、強行脱出しようとする車輪の力が片側のロックアームに集中せず、すなわち、この構成では、車輪の力が両側のロックアームに加わり、壊れにくくなる。また、互いに相手方の内部空間に入る、一種の互い違いの入れ子状態となるので、2つのロックアームを厚さ方向で前後にずらして配置する構成と比較して、装置の前後長が短くなり、小型化が可能となる。 In addition to the configuration of the invention described above, two wheel lock devices according to another invention are provided so as to cross the lock arms, and the two lock arms are formed so as to reach the fulcrum through each other's interior. Yes. When configured in this way, compared to a configuration in which the two lock arms are shifted in the front-rear direction in the thickness direction, the force of the wheel trying to force escape does not concentrate on the lock arm on one side, that is, in this configuration The wheel force is applied to the lock arms on both sides, making it difficult to break. Also, since it is a kind of staggered nesting state that enters the internal space of the other party, the length of the front and rear of the device is shorter and smaller than the configuration in which the two lock arms are shifted back and forth in the thickness direction. Can be realized.
他の発明に係る車輪ロック装置は、上述した発明の構成に加えて、ロックアームを交叉するように2つ設け、脱出力がロックアームに働いたとき、ロックアームの支点とは反対側となる先端部が互いに近づく構成としている。この構成を採用すれば、単純な構成で、違法な強行脱出を防止または減少させることができる。また、ロックアームに設けられた孔が重なるようにX字状に交叉させて設け、その2つの孔内にカムが挿入されるものとするのが好ましい。この構成を採用すると、1つのカムによって2つのロックアームを駆動することができ、構成が単純化される。 In addition to the configuration of the above-described invention, two wheel lock devices according to another invention are provided so as to cross the lock arms, and when de-outputting works on the lock arms, the wheel lock device is on the side opposite to the fulcrum of the lock arms. It is set as the structure which a front-end | tip part approaches mutually. If this configuration is adopted, illegal forced escape can be prevented or reduced with a simple configuration. Further, it is preferable that the holes provided in the lock arm are provided so as to intersect with each other in an X shape so that the holes are overlapped, and the cam is inserted into the two holes. If this structure is employ | adopted, two lock arms can be driven with one cam, and a structure is simplified.
さらに、脱出力がロックアームに働いたとき、カムとロックアームの当接部分が離れた状態へと移行するように構成するのが好ましい。この構成を採用すると、カムで駆動されていたロックアームが、強行脱出時にはカムから離れるため、強行脱出の力がカム側に加わらないものとなる。 Further, it is preferable that when the de-outputting acts on the lock arm, the contact portion between the cam and the lock arm shifts to a separated state. When this configuration is adopted, the lock arm that has been driven by the cam is separated from the cam at the time of forced escape, so that the force of forced escape is not applied to the cam side.
また、他の発明の車輪ロック装置は、上述の発明に加え、脱出力がロックアームに働いたとき、ロックアームが駆動源の駆動力を伝える伝動部材から切り離される構成としている。この構成によれば、伝動部材がロックアームから切り離されるので、ロックアームに加わる強行脱出時の力が駆動源側に伝わることがない。そのため、駆動源と、駆動源の力をロックアームに伝える伝動部材の双方が、強行脱出の際、壊れたり、その一部が欠けたりすることが無くなる。 In addition to the above-described invention, the wheel lock device of another invention is configured so that the lock arm is separated from the transmission member that transmits the driving force of the drive source when the de-outputting acts on the lock arm. According to this configuration, since the transmission member is separated from the lock arm, the force at the time of forced escape applied to the lock arm is not transmitted to the drive source side. For this reason, both the drive source and the transmission member that transmits the force of the drive source to the lock arm are not broken or partly lost during forced escape.
本発明に係る駐輪システムは、車輪が載置される車輪レールと、ロックアームをモータで駆動することで、車輪レールに載置されている車輪をロックする上述した本発明に係る車輪ロック装置と、モータへの通電を制御する通電制御手段と、を有するものである。 The parking system according to the present invention includes a wheel rail on which a wheel is mounted, and a wheel lock device according to the present invention described above that locks the wheel mounted on the wheel rail by driving a lock arm with a motor. And energization control means for controlling energization to the motor.
この構成を採用すれば、単純なモータを使用してロックアームを開閉し、これにより車輪レールに乗っている車輪をロックすることができると共に違法な強行脱出を防止または減少させることができる。 If this structure is employ | adopted, a lock arm can be opened and closed using a simple motor, and thereby the wheel on the wheel rail can be locked, and illegal forced escape can be prevented or reduced.
本発明に係る駐輪用のロックアームの駆動方法は、車輪をロックするロックアームの駆動方法であって、モータの出力軸の回転によってカムを回転させ、カムの回転に伴う変位によってカムが挿入される孔を有するロックアームを支点を中心に揺動させ、車輪のロック状態と車輪の開放状態とを生成し、ロックされた車輪をロック状態から脱出させようとし、車輪を差し入れ方向と逆方向に動かしたとき、その脱出力によってロックアームが一方方向へ回動するするものである。 The drive method of the lock arm for parking according to the present invention is a drive method of the lock arm for locking the wheel, wherein the cam is rotated by the rotation of the output shaft of the motor, and the cam is inserted by the displacement accompanying the rotation of the cam. The lock arm having a hole is swung around the fulcrum to generate a locked state of the wheel and an open state of the wheel, and to try to escape the locked wheel from the locked state. The lock arm is rotated in one direction by the de-outputting when it is moved.
この方法を採用すれば、通電によって出力軸を一方向に回転することができる単純なモータを使用して、駆動ロックアームを開閉することができると共に強行脱出を防止または減少させることができる。 By adopting this method, it is possible to open and close the drive lock arm using a simple motor capable of rotating the output shaft in one direction by energization, and to prevent or reduce forced escape.
本発明では、違法な強行脱出を防止または減少させることができる。 In the present invention, illegal forced escape can be prevented or reduced.
以下、本発明の実施の形態に係る車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用のロックアームの駆動方法を、図面に基づいて説明する。なお、車輪ロック装置は、駐輪システムの一部として説明する。駐輪用のロックアームの駆動方法は、車輪ロック装置の動作の一部として説明する。 Hereinafter, a wheel locking device, a parking system, and a driving method of a parking lock arm according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The wheel lock device will be described as a part of the parking system. A method for driving the lock arm for parking will be described as a part of the operation of the wheel lock device.
図1は、本発明の実施の形態に係る駐輪システムを示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a bicycle parking system according to an embodiment of the present invention.
この実施の形態に係る駐輪システムは、主に、低ラックユニット1と、高ラックユニット2と、低ラックユニット1および高ラックユニット2の総数と同数の車輪ロック装置3と、集金ユニット4と、を有する。なお、この実施の形態では、低ラックユニット1と高ラックユニット2とを1つずつ有する駐輪システムを例として説明するが、低ラックユニット1および高ラックユニット2は、それぞれ2つ以上あっても良い。また、この実施の形態は、低ラックユニット1と高ラックユニット2とを1つずつ有するので、車両ロック装置3は2つ存在することになる。
The parking system according to this embodiment mainly includes a
低ラックユニット1は、低ラック用の車輪レール21と、ガイド部材22と、ローラ23とを有する。
The
低ラック用の車輪レール21は、底部21aと、2つの側部21b,21bとを有する。底部21aの幅は、自転車の車輪101の幅よりも広く形成され、底部21aの長さは、自転車の長さと略同じ長さの長尺形状に形成されている。なお、底部21aの長さは、自転車の前輪あるいは後輪が載置される程度の長尺形状に形成されていても良い。2つの側部21b,21bは、底部21aの長尺な端部に沿って、かつ底部21aに対してほぼ垂直に立てられる形状にてそれぞれ設けられている。これにより、低ラック用の車輪レール21は、断面略コの字形状に形成されている。このような低ラック用の車輪レール21は、長尺の鋼板をその短尺方向の両端部を同じ側に折り曲げることで形成することができる。
The low-
この低ラック用の車輪レール21は、その長尺方向の一端側が後架台5に固定される。また、低ラック用の車輪レール21の長尺方向の他端側は、車輪ロック装置3を挟んで前架台6に固定される。これにより、低ラック用の車輪レール21は、その長尺方向の一端側よりも他端側の方が持ち上がった傾斜した姿勢に固定される。以下、この低ラック用の車輪レール21の持ち上がっている他端側を、低ラック用の車輪レール21の先端と記載し、この一端側を後端と記載する。
The low
低ラックユニット1のガイド部材22は、低ラック用の車輪レール21の形状に沿うように、かつ車輪レール21よりも上方に突出して設けられるものである。この低ラックユニット1のガイド部材22は、低ラック用の車輪レール21からこのガイド部材22の上縁までの高さが、自転車の車輪の半径と同じかあるいは車輪の半径よりも若干低くなるように形成されている。
The
低ラックユニット1のローラ23は、低ラック用の車輪レール21の2つの側部21b,21bの間に、後述するペダル71を介してその回転軸が取り付けられ、その回転軸を回転中心として底部21aの長尺方向に回転可能に配設される。このローラ23は、低ラック用の車輪レール21の長手方向の中央部あるいは中央部よりも若干車輪レール21の先端寄りの位置に配設される。また、ローラ23は、底部21aより上方に突出した形状で取り付けられる。このローラ23より先端側の底部21aは、地面に対して水平となるように形成され、車輪レール21の最後端からローラ23の直前まではその底部21aは徐々に高さが高くなる傾斜面として形成されている。
The
このような低ラックユニット1には、低くなっている低ラック用の車輪レール21の後端側から自転車が押し込まれる。そして、自転車の前輪がローラ23を越えると、自転車から手を離しても自転車が後端側に戻ってしまうことはなく、しかも、自転車がガイド部材22に寄りかかって立った状態にて支えられる。これにより、自転車を、低ラックユニット1に立った状態で駐車させることができる。
A bicycle is pushed into the
高ラックユニット2は、高ラック用の車輪レール31と、ガイド部材32と、ローラ33とを有する。
The
高ラック用の車輪レール31は、底部31aと、2つの側部31b,31bとを有する。また、高ラック用の車輪レール31は、低ラック用の車輪レール21をさらに長くし、その長手方向中央部においてさらに急角度に折り曲げた形状を有する。
The
この高ラック用の車輪レール31は、その長尺方向の一端側が低い支柱7を挟んで、または直接、後架台5に固定される。また、高ラック用の車輪レール31の長尺方向の他端側は、車輪ロック装置3および高い支柱8を挟んで前架台6に固定される。これにより、高ラック用の車輪レール31は、その長尺方向の一端側よりも他端側の方が持ち上がった大きく傾斜した姿勢に固定される。以下、この高ラック用の車輪レール31の持ち上がっている他端側を、高ラック用の車輪レール31の先端と記載し、この一端側を後端と記載する。
The wheel rails 31 for the high rack are fixed to the
高ラックユニット2のガイド部材32は、低ラックユニット1のガイド部材22と同様な形状とされ、高ラック用の車輪レール31の形状に沿うように、かつ車輪レール31よりも上方に突出して設けられるものである。この高ラックユニット2のガイド部材32は、高ラック用の車輪レール31からこのガイド部材32の上縁までの高さが、自転車の車輪の半径と同じかあるいは車輪の半径よりも若干低くなるように形成されている。
The
高ラックユニット2のローラ33は、ローラ23と同様な構成を有し、高ラック用の車輪レール31の2つの側部31b,31bの間に、後述するペダル71を介して回転可能に、かつローラ23と同様な位置関係となるように配設される。このように、ローラ23,33が後述するペダル71に取り付けられているのは、不正駐車を防ぐためである。すなわち、ローラ23,33が側部21b,21b,31b,31bに直接取り付けられていると、自転車がガイド部材22とローラ23によって、またはガイド部材32とローラ33によって支持され、しかもペダル71が下がらない状態が生じ易くなり、不正駐車が行われ易くなる。しかし、ローラ23,33がペダル71に付いていると、ローラ23,33が押されると、ペダル71も確実に押され、駐車を検出できることとなる。また、ローラ33は、高ラック用の車輪レール31の屈曲部位よりも先端寄りで、かつ高ラック用の車輪レール31の長手方向の中央部あるいは中央部よりも若干車両レール31の先端寄りの位置に配設される。
The
このような高ラックユニット2には、低くなっている高ラック用の車輪レール31の後端側から自転車が押し込まれる。そして、自転車の前輪が急角度となっている後端側の底部31aを徐々に上っていき、自転車の前輪がローラ33を越えるまで自転車が押し込まれると、自転車の前輪は、底部31aが水平となる部分に位置すると共に、ローラ33が戻し動作を阻止する。このため、自転車から手を離しても自転車が押し戻されてしまうことはなく、しかも、自転車がガイド部材32に寄りかかって立った状態に支えられる。これにより、自転車を、高ラックユニット2に立った状態で駐車させることができる。
A bicycle is pushed into the
図2は、図1中の車輪ロック装置3の外側に現れる部材を示す分解斜視図で、図3は、図1中の車輪ロック装置3の枠部材の構成を示す分解斜視図である。図4は、図1中の車輪ロック装置3の枠部材の内部に配置される部材を示す分解斜視図である。図5は、図1中の車輪ロック装置3の車輪レール21,31への取り付け状態を示す部分断面図である。図6は、図1の車輪ロック装置3の先端側から一部透視した状態で見た図で、ロックアーム53,54が開放状態となっている図で、図7は、図1の車輪ロック装置3の先端側から一部透視した状態で見た図で、ロックアーム53,54が閉じた状態となっている図である。
2 is an exploded perspective view showing members appearing outside the
車輪ロック装置3は、図2に示されるように、車輪レール21,31の裏面に固定されるハウジング41を有する。このハウジング41は、上面が塞がれる一方、底なしの箱形状に形成されている。つまり、ハウジング41は、略四角形形状の上面部41aと、この上面部41aの周縁に沿って設けられる4つの側面部41b〜41eと、箱の底面となる部位に形成される開口部41fと、後述するロックアーム53,54をカバーするカバー部41g,41gとを有する形状に形成されている。このようなハウジング41は、樹脂成型品(プラスチック)またはステンレス、その他の鋼板を折り曲げることで形成することができる。なお、車輪レール21,31の裏面には、ハウジング41の上面部41aが固定される。
As shown in FIG. 2, the
ハウジング41の開口部41fには、底板が嵌め合わされても良いが、この実施の形態では底板は設置されていない。底板の代わりに、先端側は、後述する枠構成部材46で塞がれ、後端側は前架台6の勘合部分や支柱8が開口部41fに入り塞がれる。すなわち、ハウジング41内に配置される、後述する枠構成部材48内に、前架台6の勘合部分や支柱8が入り、枠構成部材48がハウジング41ごと、前架台6の勘合部分や支柱8に固定される。ハウジング41の開口部41fに枠構成部材46等を嵌めあわせることで、ハウジング41の内部はかなり密閉される。そのため、ハウジング41内部に、雨などの水が侵入し難い耐水構造とすることができる。なお、ハウジング41の4つの側面部41b〜41eに、底板を嵌め込み、それらの間にOリングを挟み込み、これによりさらに水が侵入し難い構造としても良い。
A bottom plate may be fitted into the
以下において、ハウジング41の上面部41aの周縁に沿って設けられる4つの側面部のうち、車輪レール21,31に取り付けた姿勢において車輪レール21,31の先端側となる面を正面部41bと記載し、車輪レール21,31の後端側となる面を背面部41cと記載し、車輪レール21,31の先端側から見て右側となる面を右側面部41dと記載し、車輪レール21,31の先端側から見て左側となる面を左側面部41eと記載する。
Hereinafter, of the four side surfaces provided along the periphery of the
ハウジング41の上面部41aには、後述するペダル71の先端が入り込む貫通孔43が形成され、カバー部41gにはロックアーム53,54が出入り自在となる穴44,44が形成されている。なお、この穴44は、車輪レール21の側部21b,21bや車輪レール31の側部31b,31bで全体の2/3程度が塞がれ、上部のみが露出するものとなっている。
A through
ハウジング41の内部には、後述するロックアーム53や偏心カム61等を保持する枠部材45(図3参照)が固定される。この枠部材45は、3つの枠構成部材46,47,48から構成されている。枠構成部材46は、底面部46aと、底面部46aの先端から垂直方向上方に伸びる垂直部46bと、垂直部46bの上端から底面部46aと平行となるように先端側に伸びる上面平面部46cと、底面部46aの端部から垂直方向上方に立ち上がる3つの側面部46dとから形成されている。
A frame member 45 (see FIG. 3) that holds a
底面部46aには、枠構成部材47を取り付けるため2つのねじ孔46e,46eと、水抜き穴46f,46fが設けられている。垂直部46bには、支軸51が取り付けられる貫通孔46gと、支軸52が取り付けられる貫通孔46hと、後述する偏心カム61の先端側の支持部61aが挿入される貫通孔46iと、後述するペダル71の上下動を検知するための検出板72と一体駆動する検出軸73が貫通する孔46jと、その検出軸73を元の位置であるペダル71が押されていない状態に常時付勢する巻バネ74を取り付けるための軸が挿入される孔46kとが設けられている。上面平面部46cには、ペダル71の先端が通過できるように、大きく切り欠かれた切り欠き部46mが中央に設けられ、その切り欠き部46mの両側部にはねじによってハウジング41の上面部41aに取り付けるための孔46nがそれぞれ1つずつ設けられている。中央の側面部46dには、この枠構成部材46を枠構成部材48に取り付けるため2つのねじ孔46p,46pが設けられている。
Two
枠構成部材47は、底面部47aと、この底面部47aの先端から垂直方向上方に伸びる垂直部47bと、この垂直部47bの上端から底面部47aと平行となるように後端側に伸びると共に後端が2つに分岐する上面平面部47cと、この上面平面部47cの後端から立ち下がる2つの立ち下がり部47dとを有している。
The
底面部47aには、枠構成部材46のねじ孔46e,46eと同位置に2つの貫通孔47e,47eが設けられている。先のねじ孔46eとこの貫通孔47eにねじ(図示省略)が挿通され枠構成部材46,47が一体化される。
Two through holes 47e and 47e are provided in the
垂直部47bには計8つの孔が設けられている。略中央には偏心カム61の後端側の支持部が貫通する貫通孔47gが設けられ、この貫通孔47gを挟んで対称的に各3つの孔が八の字状に並べて設けられている。一方の3つは、支軸51が貫通する貫通孔47hと、その上下に配置される2つの孔47i,47jである。他方の3つは支軸52が貫通する貫通孔47mと、その上下に配置される2つの孔47n,47pである。垂直部47bの上方には、検出軸73が挿通される孔47qが設けられている。
A total of eight holes are provided in the
上面平面部47cには、大きく切り欠かれた切り欠き部47sが設けられ、2つの枝部47t,47tが形成されている。2つの立ち下がり部47dにはそれぞれ、この枠構成部材47をねじによって枠構成部材48に固定するための貫通孔47u,47uが設けられている。
The upper surface
枠構成部材48内には偏心カム61の駆動源が配置される。この枠構成部材48は、平面に対し垂直に立ち上がる垂直部48aと、この垂直部48の両端から垂直に突出し、同様に平面に対し垂直となる2つの側面部48b,48bと、この2つの側面部48b,48bの上端から水平に互いに近づくように突出する2つの上面平面部48c,48cを有する。
A drive source for the
垂直部48aには、後述する偏心カム61と係合する減速ユニット63の出力軸63bを支持する軸受部が嵌合する孔48eと、後述する駆動源となるモータ62を支持するためのねじが挿入される3つの孔48f(3つのうち、1つの孔48fは、孔48eとつながている)と、枠構成部材47および枠構成部材46とねじ係合するための4つの孔48gと、センサ基板67の端子が枠構成部材48の後端側から見て露出するようにし、端子接続を容易にするための2つの長方形状の長形孔48hが設けられている。側面部48bにはそれぞれハウジング41を取り付けるためのねじ(図示省略)が挿入する孔48jが1つづつ設けられ、上面平面部48cにもねじ(図示省略)によってハウジング41を取り付けるための孔48kが1つずつ設けられている。
The
支軸51は、図4に示すように、工具としての雄ねじが差し込まれる雌ねじ部51aと、支軸51が差し込まれたとき枠構成部材46の垂直部46bに突き当たる円環状の突き当たり部51bと、後述するロックアーム53,54を揺動可能に支持する円柱状の支持部51cと、支軸51の後端側に円周状に設けられた溝からなる溝部51dと、後端側の端部に設けられた円錐状の円錐部51eとを有している。支軸52も、支軸51と同様の形状をしており、雄ねじ部52aと、突き当たり部52bと、支持部52cと、溝部52dと、円錐部52eとを有している。
As shown in FIG. 4, the
支軸51,52は、挿通された状態では、枠構成部材47と枠構成部材48の間の空間に突出した溝部51d,52dに、U形の係止バネ51g、52gが入り込むことで抜けが防止される。係止バネ51g、52gは、孔47i,47nに挿入されるねじで固定されるワッシャ(図示省略)で開放端側の軸方向の抜け防止がされ、他端側の孔47j,47pに挿入されるねじで固定されるワッシャ(図示省略)で根元側の軸方向の抜けが防止されている。なお、垂直部47bの平面と平行な方向への抜けは、底面部47aと両側の側面部46dとで防止される。
When the
支軸51,52は、共に雄ねじを有する工具がねじ部51a,52aに差し込まれ両者を係合させた後、工具を強く先端側に引くと、係止バネ51g,52gが一瞬ふくらみ係止が外れることで取り出される。また、逆に差し入れたいときは、工具を使用しない場合でも差し込みが可能となる。すなわち、支軸51を、貫通孔46g、後述するロックアーム54の支点孔54c,54c,貫通孔47hに挿通することで、円錐部51eが係止バネ51gで囲まれた中に入り込む。そこで強く支軸51を押し込むと、係止バネ51gは一瞬外側にふくらみ、その後、溝部51dに入り込む。この結果、支軸51は係止バネ51gで係止され、抜けが防止される。支軸52についても同様に、強く押し込むことで支軸52の溝部52dに係止バネ52gが入り込み、抜けが防止される。
When the tool having both male threads is inserted into the threaded
枠構成部材46の垂直部46bと枠構成部材47の垂直部47bとの間には、2つのロックアーム53,54が配設される。このロックアーム53とロックアーム54とは、対で配設され、利用されるものである。ロックアーム53およびロックアーム54は、略円環を半分にした形状(以下、半円環形状と記載する。)にそれぞれ形成されている。ロックアーム53とロックアーム54は、X字状に交叉する形で設置される(図6参照)。両ロックアーム53,54を向かい合わせて、その先端同士を接触させると、接触部分と偏心カム61との距離を直径とする略円環が形成される。これらロックアーム53,54は、金属部材で形成されている。しかし、ポリカーボネート樹脂で形成してもよい。ポリカーボネート樹脂は、エンジニアリングプラスチックの一種であり、大きな力が加えられても破損し難い特性を有する。また、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックは、金属よりも材料の当たりが柔らかいため、自転車に当たっても自転車を傷つけ難い特徴がある。このため、ポリカーボネート樹脂以外の他のエンジニアリングプラスチックや、その他の硬い樹脂材料を、両ロックアーム53,54に採用しても良い。
Two
ロックアーム53,54は、全く同一形状で、互いに交換して使用可能である。ロックアーム53は、中央のロック板53aと、ロック板53aの両側に配置されロック板53aに固定される2つの側板53b、53bとから構成されている。同様にロックアーム54は、ロック板54aと側板54b,54bとから構成されている。側板53b、53bの一端側には、支点孔53cがそれぞれ設けられ、この支点孔53c、53cに支軸52が挿入されている。同様に側板54b、54bには支点孔54c、54cが設けられ支軸51が挿入されている。ロックアーム53は、支点用の支軸52を中心として回動し揺動することとなり、ロックアーム54は支点用の支軸51を中心として回動し揺動することとなる。なお、それぞれの回動支点は、支軸51,52の中心軸線となる。
The
側板53b,53bの略中央には長孔53d,53dが設けられ、側板54b,54bの略中央にも長孔54d,54dが設けられている。長孔53d,53dのうち先端側の長孔53dと、長孔54d,54dのうち、先端側の長孔54dに、後述する偏心カム61が挿入される。
なお、このロックアーム53,54は車輪101を強行脱出させようとしたとき、その他端部の間隔Gがさらにせばまるような構成とされている。すなわち、このロックアーム53,54の回動支点となる支軸51,52と、作用点となるロックアームの上端部の位置と、駐車された車が強行脱出しようとしたときに加わる力の方向との関係を工夫している。この点の詳細は、駐輪システムの動作を説明する際に説明することとする。
The
偏心カム61は、駆動源となるモータ62と、減速ユニット63とによって回転駆動されるもので、これらによって駆動ユニットが構成されている。駆動ユニットは、枠構成部材48の垂直部48aに固定され、枠構成部材48の内部空間に配置されている。この固定は、垂直部48aの3つの孔48fに円筒形のゴム材からなる弾性部材をその孔48fの内部およびその両端が突き出るように入れ、その円筒形の弾性部材の中央を貫通するようにねじを挿入することで行われる。このようにモータ62と減速ユニット63を、シャーシとなる垂直部48aに弾性部材を介して取り付けることにより、軸継手を使用せずに動力伝達が可能となる。このように、弾性部材を介しての固定であるため減速ユニット63の出力軸63bと偏心カム61の後端側の支持部61bとが位置ずれしたり、両者または一方が傾いたり等しても、それによって生ずる誤差等を吸収することが可能となる。
The
偏心カム61は、図4および図5に示すように、先端側の支持部61aと、この支持部61aと一直線状に配置される後端側の支持部61bと、両支持部61a,61bに対して、その中心が偏心する円柱状のカム部61cと、減速ユニット63の出力軸63bが挿入される円柱状の係合凹部61dとを有する。この係合部凹部61dは、支持部61bの端部側に形成されるもので、係合凹部61dを囲む部分に、出力軸63bと偏心カム61とを一体化させるためのねじが挿入されるねじ孔が軸線方向に対し垂直に形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
モータ62は、円筒形状のモータハウジング62aと、モータハウジング62aに回転可能に支持される出力軸62bと、出力軸62bに固定される図示外のロータと、このロータとモータハウジング62aとの間に配設される図示外のステータと、を有する。そして、通電によってロータもしくはステータまたは両者に磁界が発生すると、ステータの磁界とロータの磁界との磁気的な吸引力あるいは反発力によってロータおよび出力軸62bが回転する。通電がなくなると、ロータおよび出力軸62bの回転は停止する。
The
減速ユニット63は、ユニットケース63a内の図示外のギア群と、減速出力軸63bとを有する。ギア群は、複数のギアで構成されるものであり、少なくともモータ62の出力軸62bとともに回転するギアと、減速出力軸63bとともに回転するギアとを有する。そして、この減速ユニット63による減速率は、1/1000〜1/50程度であればよい。たとえば減速率が1/100である場合、モータ62の出力軸62bが100回転することで、減速出力軸63bは1回転する。なお、ギア群に替えて、複数のプーリで構成されるプーリ群などで所望の減速率を得るようにすることもできる。ただし、プーリを使用する場合には、プーリとそのプーリに掛け渡すベルトとの間の必然的にすべりが発生してしまうので、ギア群を使用する方が好ましい。
The
減速出力軸63bが回転すると、偏心カム61は、その支持部61a,61bを中心として回転する。また、この回転に伴って、偏心カム61のカム部61cの外周部であって、回転中心から最も離れた部分は、ロックアーム53,54の長孔53d,54d内を支持部61a,61bの中心軸に対して垂直な面内で回転移動する。偏心カム61の上下動する移動範囲は、支持部61a,61bの中心軸線と、回転中心から最も離れた外周部分との間の距離をxとし、支持部61a,61bの中心軸線と、回転中心から最も近い外周部分との間の距離をyとした場合、x−yが相当することとなる。x−yが大きければ大きいほど、上下動する移動範囲は広くなる。
When the
偏心カム61の後端側の支持部61bの部分には、検出板64がねじ固定されている。検出板64は、その先端がモータ62側に向かって折れ曲がり、その先端部分が後述するセンサ65,66によって検出されるようになっている。
A
そして、駆動ユニットは、この偏心カム61の回転中心と減速出力軸63bの中心軸とが一直線状となるように、枠部材45に固定されている。これにより、偏心カム61がその支持部61a,61bを中心として回転すると、偏心カム61のカム部61cの回転に伴う移動にしたがって、ロックアーム53,54は、支軸51,52を中心として所定の角度範囲内で揺動する。
The drive unit is fixed to the
なお、ロックアーム53,54の揺動の角度範囲は、偏心カム61のカム部61cの大きさなどに応じて決まる。すなわち、カム部61cにおける偏心度合である距離xと距離yの差を大きくすればするほど、ロックアーム53,54の揺動の角度範囲を広げることができる。この実施の形態では、図6に示す状態、すなわち、偏心カム61のカム部61cの外周部が最も低い位置となったときにおいて、両ロックアーム53,54が開放、すなわち、両ロックアーム53,54が開いている状態となる。このとき、ロックアーム53,54の他端部(=上端)の間隔Gは、最も広くなり、間隔G1となる。
Note that the angle range of the rocking of the
図7に示すように、図6に示す状態から偏心カム61が略180度回転した位置が、両ロックアーム53,54が最も近接し、すなわち、両ロックアーム53,54が閉じている状態となる。このとき、ロックアーム53,54の他端部(=上端)の間隔Gは、最も狭くなり、間隔G2となる。
As shown in FIG. 7, the position where the
これにより、駆動ユニットのモータ62を通電により回転させることで、ロックアーム53およびロックアーム54を開いたり閉じたりすることができる。なお、ロックアーム53の他端とロックアーム54の他端とは、最も閉じたときに、厳密には接触していなくてもよい。最も閉じたときのロックアーム53の他端とロックアーム54の他端との間隔が、自転車の車輪の幅よりも狭くなっていればよい。
Thereby, the
また、枠構成部材47の内部空間には、閉位置検出センサ65と、開位置検出センサ66と、がセンサ基板67とともに配設されている。センサ基板67は、枠構成部材48に固定される。閉位置検出センサ65および開位置検出センサ66は、検出板64の位置を光学的に検出する光センサとされている。光センサは、発光素子と受光素子を有し、発光素子からの光の受光素子における受光状態の変化を検出するセンサである。また、光センサには、発光素子と受光素子との相対位置に応じて反射型と透過型の2種類が存在しており、いずれを採用しても良い。
Further, a closed
たとえば、閉位置検出センサ65として透過型の光センサを用いる場合、ロックアーム53の他端とロックアーム54の他端とが接触または近接している状態、すなわち、偏心カム61のカム部61cの外周部が最も高い位置となったときでの偏心カム61と一体回転する検出板64が閉位置検出センサ65の発光素子と受光素子との間に位置するように閉位置検出センサ65を配置する。なお、ロックアーム53の他端とロックアーム54の他端とが離れている状態になったときは、検出板64が閉位置検出センサ65の発光素子と受光素子との間に位置しないように設置する必要がある。閉位置検出センサ65は、受光素子が受光しなくなると検出信号を出力する。
For example, when a transmissive optical sensor is used as the closed
また、開位置検出センサ66として透過型の光センサを用いる場合、ロックアーム53の他端とロックアーム54の他端とが最も離れた状態、すなわち、偏心カム61のカム部61cの外周部が最も低い位置となったときにおいて検出板64が開位置検出センサ66の発光素子と受光素子との間に位置するように開位置検出センサ66を配置する。なお、ロックアーム53の他端とロックアーム54の他端とが最も離れていない状態となったときは、検出板64が発光素子と受光素子との間に位置しないような位置に、開位置検出センサ66を設置する必要がある。開位置検出センサ66は、受光素子が受光しなくなると検出信号を出力する。
When a transmissive optical sensor is used as the open
また、車輪ロック装置3は、ペダル71を有する。ペダル71は、図2および図5に示すように、略長方形形状のペダル本体71aと、ペダル本体71aの長尺方向の一端に配設されるペダルリンク板71bと、を有する。ペダル本体71aは、その長尺方向の他端において、車輪レール21の2つの側面21b,21bや、車輪レール31の2つの側面31b,31bの間に配設される固定軸71cを中心として回転可能に設置されている。これにより、ペダル71は、その一端を中心として回転することができる。ペダルリンク板71bには、後端側に突出するリンク部71dが設けられている。このリンク部71dが検出軸73の一端部73a側に係合し、ペダル71の上下動に合わせ検出軸73を回動させることとなる。
The
ペダルリンク板71bは、ペダル本体71aを車輪レール21,31上に配設させた状態で、車輪レール21,31に形成された貫通孔75(図5参照)を貫通して、車輪レール21,31の裏側へ突出する。そして、ペダルリンク板71bの21,31の裏側へ突出している先端部には、上述したようにリンク部71dが形成されている。検出軸73の一端部73aには、付勢部材としての巻バネ74が配置されている。したがって、たとえば、ペダル本体71aの一端が持ち上がっている状態から車輪101の荷重などによってペダル本体71aが押し下げられると、検出軸73の一端部73a側も押し下げられる。検出軸73は、この押し下げる力によって回転し、この回転とともに検出板72も回転することになる。
The
検出板72は、略長方形形状に形成された検出板本体72aと、検出板本体72aの先端側であって、モータ62側に向かって曲げられたセンサ板部72bと、を有する。検出板本体72aは、その長尺方向一端部において検出軸73に固定されている。検出軸73は、一本の軸部材から構成されていて、リンク部71dと係合する一端部73aと、巻バネ74が巻かれると共に枠部材45に支持される支持部73bとを有する。一端部73aは、車輪レール21,31の長さ方向に対して直交すると共に略水平方向に配置される。支持部73bは、車輪レール21,31の長さ方向に平行配置される。
The
巻バネ74は、コイル部74aと、コイル部74aの両端に形成される一対のフック部74bとを有する。一対のフック部74bの中の一方のフック部74bは、検出軸73の係合部73aに架けられている。一対のフック部74bの中の他方のフック部74bは、枠構成部材46に設けられた穴46rに架けられている。これにより、検出軸73には、ペダル71を持ち上げる向きの力が付勢される。また、この巻バネ74による付勢力によって、ペダル71の上に自転車が乗っていない状態では、車輪レール21,31に取り付けられたペダル本体71aの一端は、車輪レール21,31から浮き上がった状態(図5参照)に維持される。
The winding
検出板72の位置を検出するため駐車検出センサとしての押下検出センサ75が設けられている。ペダル本体71aの一端が車輪レール21,31に接している状態あるいは近接している状態におけるセンサ板部72bの位置を検出するものである。この押下検出センサ75としては、たとえば透過型の光センサなどを使用すればよい。そして、押下検出センサ75は、透過型の光センサの受光素子が受光すると、検出信号を出力する。この押下検出センサ75は、この実施の形態では、閉位置検出センサ65および開位置検出センサ66とともに、センサ基板67上に配設されている。しかも、このセンサ基板67は上述した枠構成部材48に固定されるとともに、枠構成部材47で囲まれる空間内に配設され、かつハウジング41の上面部41aの面に対して垂直となる方向に配設されている。
In order to detect the position of the
図8は、図1中の集金ユニット4および駐輪システムの制御系を示すブロック図である。図9は、自転車の車輪101を車輪レール21,31に載せた状態を示す図である。図10は、強行脱出されようとするときの車輪ロック装置の最初の状態を示す図で、先端側から一部を透視した状態で示す図で、図11は、強行脱出されようとするときに力が加わった後の車輪ロック装置の状態を示す図で、先端側から一部を透視した状態で示す図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a control system of the collecting unit 4 and the parking system in FIG. FIG. 9 is a view showing a state in which the
集金ユニット4は、時刻情報を出力するタイマ81と、データを記憶する記録部82と、入力キー83と、表示部84と、紙幣や貨幣が投入される料金回収部85と、車両ロック装置3のモータ62に通電するモータ駆動部86と、マイクロコンピュータと、を有する。マイクロコンピュータは、図示外の駐輪制御プログラムを実行することで、駐車検出部91と、通電制御手段としての施錠制御部92と、料金計算部93と、入金計量部94と、通電制御手段としての開錠制御部95と、を実現する。駐輪制御プログラムは、たとえば図示外のコンパクトディスクなどのコンピュータ読取可能な記録媒体や電気通信回線などの伝送媒体を媒体として、記録部82に記憶することができる。
The collecting unit 4 includes a
駐車検出部91は、押下検出センサ75から検出信号が入力されると、その検出信号の入力タイミングにおける時刻情報をタイマ81から読み取り、その読み取った時刻情報を駐車開始時刻として記録部82に記録させるものである。
When a detection signal is input from the
施錠制御部92は、駐車検出部91に検出信号が入力した後に、モータ駆動部86に通電を開始させる。また、施錠制御部92は、閉位置検出センサ65から検出信号が入力されると、モータ駆動部86による通電を停止させる。
The
なお、駐車検出部91に検出信号が入力してから施錠制御部92がモータ駆動部86に通電を開始させるまでの期間は、任意の時間に設定することができる。つまり、駐車検出部91に検出信号が入力したら直ちに施錠制御部92がモータ駆動部86に通電を開始させるように設定しても良いし、駐車検出部91に検出信号が入力してからたとえば20分などの所定の時間が経過してから、施錠制御部92がモータ駆動部86に通電を開始させるように設定してもよい。
The period from when the detection signal is input to the
料金計算部93は、入力キー83において清算の対象となる低ラックユニット1あるいは高ラックユニット2がたとえばラックユニット毎に固有の識別番号によって指定されると、記録部82からそのラックユニットの駐車開始時刻を読み取るとともに、タイマ81から現在の時刻情報を読み取り、それらの時間差に基づいて料金を計算するものである。また、料金計算部93は、計算した料金を表示部84に表示させる。
When the
入金計量部94は、料金回収部85に投入された料金を計算するものである。そして、入金計量部94は、投入された料金が料金計算部93によって計算された料金以上になったら、開錠制御部95へ通知を行う。
The
開錠制御部95は、入金計量部94からの通知があったらモータ駆動部86に通電を開始させる。また、開錠制御部95は、開位置検出センサ66からの検出信号が入力されると、モータ駆動部86による通電を停止させる。
The
次に、この実施の形態に係る駐輪システムの全体の動作を説明する。 Next, the overall operation of the bicycle parking system according to this embodiment will be described.
自転車に乗ってきた人は、たとえば低ラック用の車輪レール21に自転車を載せる(図9(A)参照)。具体的には、低ラック用の車輪レール21の低くなっている後端側から先端側に向かって自転車を押すことで、低ラック用の車輪レール21に自転車を載せることができる。この際、自転車の前輪は低ラック用の車輪レール21の途中に、ペダル71を介して設けられたローラ23を乗り越えるため、自転車は、後ろに下がらないように保持される。また、低ラック用の車輪レール21には、ガイド部材22が設けられているので、自転車から手を離したとしても、自転車が倒れて低ラック用の車輪レール21から落ちてしまうことはない。また、低ラックユニット1に駐車した自転車の前輪は、ペダル71に載置される。
The person who has ridden the bicycle places the bicycle on the
この前輪の載置、すなわち駐車した自転車の重さによって、ペダル71は押し下げられる。ペダル71が押し下げられると、リンク部71dによって、検出軸73の一端部73a側が押し下げられる。一端部73a側が押し下げられると検出軸73は回転するようになっているので、ペダル71が押し下げられることで、検出軸73が回転する。検出軸73と一体的に固定されている検出板72は、検出軸73とともに回転する。検出板72のセンサ板部72bが押下検出センサ75の発光素子と受光素子との間から外れると、押下検出センサ75は、検出信号を出力する。
The
この押下検出センサ75からの検出信号が駐車検出部91に入力されると、駐車検出部91は、その検出信号の入力タイミングにおける時刻情報をタイマ81から読み取り、その読み取った時刻情報を駐車開始時刻として記録部82に記録させる。
When the detection signal from the
また、施錠制御部92は、駐車検出部91に検出信号が入力された後に、モータ駆動部86にモータ62への通電を開始させる。モータ駆動部86による通電によってモータ62の出力軸62bは回転を開始し、この出力軸62bの回転を減速した回転によって偏心カム61も回転を開始する。偏心カム61の回転に伴う移動にしたがってロックアーム53およびロックアーム54は閉方向に回動していく。そして、閉位置検出センサ65から検出信号が入力されると、施錠制御部92は、モータ駆動部86による通電を停止させる。
Further, the
閉位置検出センサ65からの検出信号が出力される状態では、ロックアーム53の他端とロックアーム54の他端とが接触または近接している。また、両ロックアーム53,54の他端が接触または近接することで円環が形成されるため、この円環とペダル71に載っている車輪101のリムとがわずかな隙間をもって鎖のように連結された状態になる。つまり、図9(B)に示すように、ロックアーム53とロックアーム54とで車輪101を包み込んだ状態となる。その結果、低ラックユニット1から自転車を引き出そうとしても、その自転車の車輪101のリムがロックアーム53およびロックアーム54に引っかかるので、自転車を引き出すことはできない。つまり、自転車は低ラックユニット1に施錠された状態になる。
In a state where the detection signal from the closed
しかし、時には、違法な強行脱出を試みる者が存在する。強行脱出者は力を入れて自転車を引き出そうとする。従来の車輪ロック装置では、そのような場合、この力はロックアールの先端を開くように働くため、両ロックアームの先端の間隔がやや大きくなる。この結果、違法な強行脱出者はさらに力を入れることとなり、ロックアーム53,54やロックアーム53,54の駆動機構が壊され、強行脱出が成功する。また、部品のガタやたわみが生じていると、少し力を入れて自転車を引き出そうとするだけで、間隔Gは、車輪101がすり抜けるだけの開き幅となってしまう場合もある。
However, sometimes there are those who try to escape illegally. The forced escaper tries to pull out the bicycle with great effort. In the conventional wheel lock device, in such a case, this force acts to open the tip of the lock radius, so that the distance between the tips of both lock arms becomes slightly larger. As a result, an illegal forced escape person puts more power, the drive mechanism of the
これに対し、本実施の形態の車輪ロック装置3は、図10に示すように、強行脱出(ただ逃げ)を試みて車輪101が持ち上げられると、ロックアーム53が矢示A方向に押されて支軸52の回りに図10において時計方向のモーメントM1を受けることとなる。これは拘束を強める方向である。このモーメントM1は、車輪101によって生ずる矢示A方向の力MAによって生ずる。すなわち、力MAは、ロックアーム53の回動支点である支軸52の中心と作用点を結ぶ線上の力MA1と、その直線に直交する力MA2に分解できる。この力MA2が時計方向のモーメントM1を生じる。このように、ロックアーム53に対して、図10で右方向に働く分力MA2が生じるように、ロックアーム53の形状やロックアーム53の支点を形成すれば、ロックアーム53は閉まり方向に動作することとなる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, in the
同様にロックアーム54も、矢示B方向に押されて、支軸51の回りに拘束を強める方向のモーメントM2を受けることになる。このモーメントM2も、車輪101によって生ずる矢示B方向の力MBによって生ずる。すなわち、力MBは、ロックアーム54の回動支点である支軸51の中心と作用点を結ぶ線上の力と、その直線に直交する力に分解できる。この直交方向の力が、図10において、反時計方向のモーメントM2を生じる。このように、ロックアーム54に対して、図10で左方向に働く分力が生じるように、ロックアーム54の形状やロックアーム54の支点を形成すれば、ロックアーム54は閉まり方向に動作することとなる。
Similarly, the
この結果、強行脱出(ただ逃げ)を試みても、ロックアーム53とロックアーム54が閉まるので(図11参照)、車輪101は脱出できない。このとき、間隔Gは、さらに狭くなり、間隔G3となる。なお、図10と図11では、偏心カム61のカム部61cと、支持部61a,61bが明確に分かるように、それらの部分に斜線を引いて示した。
As a result, even if forced escape (just escape) is attempted, the
なお、ロックアーム53とロックアーム54が閉まる方向に動かされると、それらの長孔53d,54dを囲むカムフォロワ部分すなわち、偏心カム61との当接部分は偏心カム61から離れる。すなわち、ロックアーム53,54と偏心カム61との間には空間gが形成される。この結果、モータ62、偏心カム61、偏心カム61の支持部61a,61b、枠構成部材47の垂直部47b等に強行脱出の力がかからないので、それらが破損する危険性が大幅に減少する。
When the
次に、自転車の出車動作について説明する。先の低ラックユニット1から自転車を出車させたい人は、入力キー83を操作して、その低ラックユニット1を指定する。料金計算部93は、この入力キー83によって指定された低ラックユニット1の駐車開始時刻を記録部82から読み取るとともに、タイマ81から現在の時刻情報を読み取る。このときの現在時刻は、駐車終了時刻となる。そして、料金計算部93は、それら駐車開始時刻と駐車終了時刻との時間差に基づいて駐車料金を計算し、計算した駐車料金を表示部84に表示させる。
Next, the bicycle departure operation will be described. A person who wants to leave the bicycle from the previous
自転車を出車させたい人は、表示部84に表示された駐車料金を料金回収部85に投入する。入金計量部94は、料金回収部85に投入された料金が料金計算部93によって計算された料金以上になったら、開錠制御部95への通知を行う。なお、投入された料金が駐車料金を超えている場合には、入金計量部94は、その差額を料金回収部85に返金させればよい。
A person who wants to leave the bicycle inputs the parking fee displayed on the
開錠制御部95は、入金計量部94からの通知があったら直ちにモータ駆動部86に通電を開始させる。モータ駆動部86による通電によってモータ62の出力軸62bは施錠時と同一方向に回転を開始し、この出力軸62bの回転を減速した回転によって偏心カム61も回転を開始する。偏心カム61の回転に伴う移動にしたがってロックアーム53およびロックアーム54は開方向に回転していく。そして、開位置検出センサ66からの検出信号が入力されると、開錠制御部95は、モータ駆動部86による通電を停止させる。
The unlocking
開位置検出センサ66から検出信号が出力されている状態では、両ロックアーム53,54の他端は、最も離れた状態になっている。したがって、自転車を出車させたい人は、低ラックユニット1から自転車を引き出すことができる。
In the state where the detection signal is output from the open
なお、自転車を高ラックユニット2に駐車する場合の駐輪システムの動作は、上述した低ラックユニット1に自転車を駐車する場合と同様であり、その説明を省略する。
The operation of the bicycle parking system when the bicycle is parked in the
以上のように、この実施の形態に係る駐輪システムでは、低ラックユニット1および高ラックユニット2に駐車された自転車を施錠し、かつ、駐車料金の支払いに応じてそれを開錠することができる。また、この実施の形態に係る駐輪システムは、低ラックユニット1および高ラックユニット2への自転車の駐車を管理することができる。
As described above, in the bicycle parking system according to this embodiment, the bicycle parked in the
特に、この実施の形態に係る車輪ロック装置3は、車輪101をロックするロックアーム53,54と、通電により出力軸62bを回転するモータ62と、出力軸62bとともに回転する偏心カム61と、ロックアーム53,54に形成されて偏心カム61が挿入される長孔53d,54dと、を有するものである。そのため、この実施の形態に係る車輪ロック装置3は、モータ62の出力軸62bの回転によって偏心カム61を回転させ、偏心カム61の回転に伴う変位によって偏心カム61が挿入されるロックアーム53,54を揺動させることができる。したがって、通電によって出力軸62bを回転させることができる単純なモータ62および単純な機構を使用して、両ロックアーム53,54を開閉することができる。
In particular, the
この実施の形態に係る車輪ロック装置3は、強行脱出しようとすると、ロックアーム53,54が閉じる方向に動くため、強行脱出を防止できる。また強行脱出が試みられたときには、偏心カム61がロックアーム53,54から離れるため、ロックアーム53,54を駆動する機構の損傷を防止することができる。なお、モータ62は、両方向回転可能なモータとしている。これは、ロックアーム53,54が空気バルブ等に当たり、最後まで揺動できない場合に備えるものである。すなわち、ロックアーム53,54を閉めるときに、空気バルブやスポークに取り付けた反射板などの異物にロックアーム53,54が当たったとき、ずれて載せた車輪101に当たったとき、および異形リムに当たった時などには、モータ62は、行ける所まで回転し、その位置でロックする。その後、ロックアーム53,54を開く時には、モータ62は逆回転する。この動作によって、異形リムなどに対応できることとなる。このように、所定時間、モータ62に通電しても閉位置検出センサ65が検知しない状態、すなわち、ロックアーム53,54が最後まで閉めきれない状態があっても、相手側を傷つけることなく、また駆動源側にも余分な負荷がかからないこととなると共に、確実なロックが得られることとなる。
In the
また、偏心カム61が、円柱形状の外周部の上端においてロックアーム53,54と接し、ロックアーム53,54によって車輪101をロックしている状態においては、図7および図10に示すように、ロックアーム53,54と偏心カム61とが接する位置と、偏心カム61の回転中心とが略一直線上に位置するものである。このため、ロックアーム53,54によって車輪101をロックしている状態において、このロックアーム53やロックアーム54を開こうとした場合、この開く力によって偏心カム61に作用させる力は、ほぼそれらの接点から偏心カム61の回転中心に向かった方向の力となる。したがって、ロックアーム53やロックアーム54を開こうとする力が偏心カム61に作用する力は、偏心カム61を回転させる方向の分力をほとんど生じない。しかも、ロックアーム53,54は互いに反対方向に動くため、偏心カム61に働く回転力も互いに反対方向となる。その結果、ロックアーム53,54によって車輪101をロックしている状態において、このロックアーム53,54を開こうとしても、偏心カム61が回転し難いため、ロックアーム53,54による車輪101のロック状態を維持することができる。
In the state where the
しかも、この実施の形態に係る車輪ロック装置3は、出力軸62bと偏心カム61との間に、出力軸62bの回転数よりも偏心カム61の回転数が低くなるように減速する減速ユニット63が設けられている。このため、偏心カム61を回転させる力は、減速ユニット63によって増速されてモータ62の出力軸62bに作用する。したがって、ロータとステータとの間に働くコギングトルクの抵抗力が極めて大きくなり、モータ62に通電がなされていない状態であっても、両ロックアーム53,54を開く方向に力を加えたとしても両ロックアーム53,54はほとんど動かない。このため、偏心カム61に伝わる力も小さくなり、偏心カム61は回動しにくくなる。その結果、モータ62として小型で低出力のものを利用しつつ、ロックアーム53やロックアーム54による車輪101のロック状態を維持することができる。
In addition, the
この実施の形態に係る車輪ロック装置3では、ロックアーム54とロックアーム53とは逆回りに揺動する。これにより、ロックアーム53だけを揺動させて開く場合に比べて、略二倍の開き角を確保することができる。逆にいえば、たとえば偏心カム61を小径化してロックアーム53,54の揺動させる角度を略半分にしたとしても、ロックアーム53,54の一方だけを揺動させて開く場合と同じ開き角を確保することができる。これにより、車輪ロック装置3を小型軽量にすることができる。
In the
この実施の形態に係る車輪ロック装置3は、駐車する車輪101により押し下げられるペダル71と、ペダル71が押し下げられることで変位する検出板72と、ペダル71が押し下げられた状態での検出板72を検出する押下検出センサ75と、検出板72が押下検出センサ75の位置方向に力を付勢する巻バネ74と、を有する。このため、ペダル71が押し下げられたことを、つまり車両の車輪101がロック可能な正しい位置にあることを押下検出センサ75で検出することができる。そして、この押下検出センサ75の検出信号に基づいてモータ62を制御し、車輪101をロックすることができる。また、巻バネ74の他端を枠構成部材46に設けた穴46rに引っかけるという簡単な構成で検出軸73を回転させ、検出板72を回動させている。
The
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。たとえば、上述の実施の形態では、回転方向が両方向となるモータ62、すなわち、偏心カム61が行ける所まで回転し、その位置でロックし、その後、逆回転するモータ62を使用したが、一方向回転となるモータを使用したり、減速出力軸63bまたは偏心カム61の外周の一部に突出部を設け、その突出部が枠部材45などに配設されている突き当たり部に突き当たることで、その回転が停止させられ、以降逆方向に回転することとなる両方向回転モータとしてもよい。
The above embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the present invention. is there. For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、車輪ロック装置3は、ロックアーム53,54で車輪101を挟み込むことで車輪101をロックしているが、ロックアーム53,54の一方のみで車輪101を引っ掛けることで車輪101をロックするようにしてもよい。また、偏心カム61の回転でロックアーム53,54を揺動させているが、その回転をモータ62ではなく、従来のようにソレノイド機構を利用して回転させるようにしてもよい。また、車輪101の重さや動きでロックアーム53,54を回転させ、ソレノイド機構で固定する構造としても良い。さらに、ロックアーム53,54それぞれを、ソレノイド機構で揺動させるようにしてもよい。また、偏心カムではなく、他の形状のカムとしても良い。さらに、カムが挿入される孔は、長孔53d,54dとするのではなく、片側が開いた切り欠き孔などとしても良い。
In the above-described embodiment, the
また、ロックアーム53,54の配置を、先端側の側板53bを最も先端に配置し、次に、先端側の側板54bを配置し、その次に後端側の側板53bを配置し、そして、最も後端側に、後の側板54bがくるように配置しているが、ロックアーム53,54の配置は、他の関係となるように配置しても良い。たとえば、ロックアーム54の前側の側板54bが最も先端側となるようにしたりしても良い。また、ロックアーム53,54は、それぞれ1部材からなるもので構成したり、C字状の形状のもとしたり等、種々変更したものを採用することができる。
Further, the
上述の実施の形態では、車輪101の下側に車輪ロック装置3を配設している。この他にもたとえば、車輪101の前方などに車輪ロック装置3を配設するようにしてもよい。また、自転車の前輪ではなく、後輪に対して車輪ロック装置3を配置するようにしてもよい。また、低ラックユニット1のみを複数並べて設置したり、高ラックユニット2のみを複数並べて設置したりしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、料金の支払いに応じてロックを開錠している。この他にもたとえば、マンションなどの住居家屋にあっては、暗証番号の入力や、キー操作などに応じてロックを開錠するように構成してもよい。また、一定時間は無料にして、一定時間経過後を有料としたり、料金の支払いの代わりにプリペイドカードなどの磁気カードを挿入することで清算されるようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the lock is unlocked according to the payment of the fee. In addition, for example, in a residential house such as a condominium, the lock may be unlocked in response to input of a password or key operation. Alternatively, the payment may be made free of charge for a fixed time and paid after the fixed time has elapsed, or by inserting a magnetic card such as a prepaid card instead of paying the charge.
上述の実施の形態では、車輪ロック装置3は、車輪レール21,31とともに用いられている。この他にもたとえば、車輪ロック装置3を単体で床面や路面に配設するようにしてもよい。このように車輪ロック装置3を単体で使用する場合には、ハウジング41の上面部41aの上に連結アタッチメント部材を配設して、この連結アタッチメント部材でペダル71を回転可能に軸支すればよい。また、車輪レール21,31と、後架台5や前架台6との交差角度は、上述の実施の形態のように45度とするのではなく、他の角度、たとえば90度としてもよい。
In the above-described embodiment, the
さらに、上述の実施の形態では、二輪自転車の車輪101をロックする場合を例に説明している。この他にもたとえば、車輪ロック装置3および駐輪システムは、一輪車、車椅子、スーパーやゴルフ場のカート、その他の車両の車輪をロックするために用いることができる。
Furthermore, in the above-mentioned embodiment, the case where the
また、上述の実施の形態では、集金ユニット4は、自転車の車輪101をロックする複数の車輪ロック装置3の料金を清算している。この他にもたとえば、集金ユニット4は、自転車の車輪101をロックする複数の車輪ロック装置3と、自動車をロックする他の車輪ロック装置の料金を清算するようにしてもよい。さらに他にもたとえば、複数の車輪ロック装置3に対して、複数の集金ユニット4を設けてもよい。特に、このように複数の集金ユニット4で複数の車輪ロック装置3を管理する場合、各車輪ロック装置3の清算がその複数の集金ユニット4のどれであっても清算を可能とすることで、複数の出入口を有する駐輪場などにおいて好適に利用することができる。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, the collection unit 4 has settled the charge of the several
本発明の車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法は、自転車、車椅子、原動機付き自転車、二輪自動車などの車両の車輪をロックするために利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The wheel lock device, the parking system, and the driving method of the drive lock arm for parking according to the present invention can be used to lock the wheels of vehicles such as bicycles, wheelchairs, motorbikes, and two-wheeled vehicles.
1 低ラックユニット
2 高ラックユニット
3 車輪ロック装置
4 集金ユニット
21,31 車輪レール
51,52 支軸(支点用の支軸)
53,54 ロックアーム
53d,54d 長孔(孔))
61 偏心カム(伝動部材の一部)
62 モータ(駆動源)
62b 出力軸
63 減速ユニット(伝動部材の一部)
101 車輪
DESCRIPTION OF
53, 54
61 Eccentric cam (part of transmission member)
62 Motor (drive source)
101 wheels
Claims (9)
上記ロックアームを支点を中心に揺動させる駆動源と、を有し、
上記ロックアームが一方方向へ回動することで上記ロックアームが閉まり車輪のロック状態となり、他方方向へ回動することで上記ロックアームが開き車輪の開放状態となる車輪ロック装置において、
ロックされた車輪をロック状態から脱出させようとし、車輪を差し入れ方向と逆方向に動かしたとき、その脱出力によって上記ロックアームが上記一方方向へ回動する構成としたことを特徴とする車輪ロック装置。 A lock arm that locks the wheels,
A drive source for swinging the lock arm around a fulcrum,
In the wheel lock device in which the lock arm is closed by turning the lock arm in one direction and the wheel is locked, and the lock arm is opened by turning in the other direction.
A wheel lock characterized in that the lock arm is configured to rotate in one direction by the de-energization when the wheel is moved in a direction opposite to the insertion direction in order to escape the locked wheel from the locked state. apparatus.
上記出力軸とともに回転するカムと、
前記ロックアームに形成されて上記カムが挿入される孔と、
上記脱出力の作用点に働く力が前記ロックアームの前記一方方向への回動となるような位置に設けられる前記支点用の支軸と、
を有することを特徴とする請求項1記載の車輪ロック装置。 A motor that rotates the output shaft when energized;
A cam that rotates with the output shaft;
A hole formed in the lock arm and into which the cam is inserted;
A support shaft for the fulcrum provided at a position where the force acting on the point of action of the de-outputting is rotation in the one direction of the lock arm;
The wheel lock device according to claim 1, comprising:
ロックアームをモータで駆動することで、上記車輪レールに載置されている車輪をロックする請求項1、2または3記載の車輪ロック装置と、
上記モータへの通電を制御する通電制御手段と、
を有することを特徴とする駐輪システム。 A wheel rail on which the wheel is mounted;
The wheel lock device according to claim 1, 2 or 3, wherein the wheel placed on the wheel rail is locked by driving a lock arm with a motor.
Energization control means for controlling energization to the motor;
A bicycle parking system characterized by comprising:
モータの出力軸の回転によってカムを回転させ、
上記カムの回転に伴う変位によって上記カムが挿入される孔を有する上記ロックアームを支点を中心に揺動させ、車輪のロック状態と車輪の開放状態とを生成し、ロックされた車輪をロック状態から脱出させようとし、車輪を差し入れ方向と逆方向に動かしたとき、その脱出力によって上記ロックアームが上記一方方向へ回動することを特徴とする駐輪用のロックアームの駆動方法。 A method for driving a lock arm for parking a bicycle to lock a wheel,
Rotate the cam by rotating the motor output shaft,
The lock arm having a hole into which the cam is inserted is swung around a fulcrum by a displacement accompanying the rotation of the cam to generate a locked state of the wheel and a released state of the wheel, and the locked wheel is locked. When the wheel is moved in the direction opposite to the insertion direction, the lock arm is rotated in the one direction by the de-outputting.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004320750A JP2006131034A (en) | 2004-11-04 | 2004-11-04 | Wheel locking device, bicycle parking system and driving method of locking arm for parking bicycle |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008030662A (en) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Amano Corp | Bicycle parking device |
JP2010111293A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Ikeya Formula Kk | Bicycle parking device |
JP2011110987A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Sagami Sekiyu Kk | Bicycle parking system for bicycle |
GB2483658A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-21 | Steven Rogers | Motorbike ground anchoring unit. |
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-
2004
- 2004-11-04 JP JP2004320750A patent/JP2006131034A/en active Pending
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