(57)【要約】【課題】  無断出庫に対する装置の歪曲や破損を防止する駐輪機を提供する。【解決手段】  自転車を駐輪するために、自転車の車輪７を載置する車輪台２と、車輪台２を搭載するフレーム３であって、車輪台２を自転車の重量で下方に移動するように支持するフレーム３と、フレーム３に回動可能に支持され、車輪台２の下方への移動に伴って回動して先端部５Ｂが車輪７のスポークの間に突出され、自転車を駐輪位置に保持するアーム５と、先端部５Ｂがスポークの間に突出されたアーム５をロックする、アームロック機構６とを備え、アーム５は、降伏点応力が５００Ｎ／ｍｍ２以上である鋼材で形成され、車輪７を下方に抑えるとき、リム７Ａに１点で接触する突起を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車を駐輪するために、前記自転車の車輪を載置する車輪台と；
前記車輪台を搭載するフレームであって、前記車輪台を前記自転車の重量で下方に移動するように支持するフレームと；
前記フレームに回動可能に支持され、前記車輪台の下方への移動に伴って回動して先端部が前記車輪のスポークの間に突出され、前記自転車を駐輪位置に保持するアームと；
前記先端部が前記スポークの間に突出された前記アームをロックする、アームロック機構とを備え；
前記アームは、降伏点応力が５００Ｎ／ｍｍ２以上である鋼材で形成され、前記車輪を下方に抑えるとき、リムに１点で接触する突起を有する；
駐輪機。
【請求項２】
前記フレームに固定的に支持され、前記車輪台に搭載された車輪の横方向への移動を抑えるラックを備える；
請求項１に記載の駐輪機。
【請求項３】
前記フレームに固定され、前記フレームの前記ラックとの結束部分の周囲を補強する、補強部材を備える；
請求項２に記載の駐輪機。
【請求項４】
前記アームは１枚の厚さが３〜５ｍｍの板状体で構成される；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の駐輪機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の駐輪機を複数台と；
前記アームの回動の許否を遠隔操作する制御装置とを備える；
駐輪機システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は駐輪機及び駐輪機システムに関する。詳しくは、自転車の無断出庫を防止するために改善された駐輪機及び駐輪機システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
施錠された状態で自転車を出庫させようとしてアームが開状態になる方向に作用しても施錠機構が破損や故障することがない駐輪機として、２つのアームが両側から車輪を挟み込んで施錠するものが用いられていた（特許文献１参照、）。また、構造を簡易化して、１つのアームが片側から突出し、当該アームと車輪台で自転車の車輪を挟み込んで施錠するものがあった。
【０００３】
図１１に従来の片側から車輪を挟み込む駐輪機１’の例を示す。自転車の車輪７が駐輪機１’から抜けないようにアーム５’の先端部５Ｂ’と車輪台２で自転車の車輪７を挟み込むものである。
しかしながら、盗みやいたずら等の無断出庫により、車輪７を故意に引き抜こうとすると、アーム５’の先端部５Ｂ’には上方及び後方への負荷が掛かり、アーム５’が歪曲したり、破損したりして、ロック状態でも自転車の車輪７が外れ得るという問題があった。すなわち、車輪７のリム７Ａがアーム５’の先端部５Ｂ’の下辺を線状にすべり、先端部５Ｂ’に継続的に負荷が掛り、アーム５’に歪曲や破損が生じ得る、ひいてはアーム回動軸５Ｇを介してフレーム３にも負荷が伝わり、フレーム３に歪曲や破損が生じ得るという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-347249号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、無断出庫に対する装置の歪曲や破損を防止する駐輪機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る第１の態様の駐輪機１は、例えば図４に示すように、自転車を駐輪するために、自転車の車輪７を載置する車輪台２と、車輪台２を搭載するフレーム３であって、車輪台２を自転車の重量で下方に移動するように支持するフレーム３と、フレーム３に回動可能に支持され、車輪台２の下方への移動に伴って回動して先端部５Ｂが車輪７のスポークの間に突出され、自転車を駐輪位置に保持するアーム５と、先端部５Ｂがスポークの間に突出されたアーム５をロックする、アームロック機構６とを備え、アーム５は、降伏点応力が５００Ｎ／ｍｍ２以上である鋼材で形成され、車輪７を下方に抑えるとき、リム７Ａに１点で接触する突起５Ｈを有する。
【０００７】
ここにおいて、「フレーム３が支持する」、「フレーム３に支持される」の「支持」には、フレーム３に直接取り付けられて支持される場合の他に、間接的に取り付けられて支持される場合も含まれる。例えば、車輪台２は一端側でフレーム３に回動軸２Ａを介して回動可能に取り付けられて支持され、他端側でフレーム３に上下方向にスライド可能に取り付けられて支持されも良い。また、アーム５はフレーム３に取り付けられた中間板５Ｃに回動軸５Ｇを介して回動可能に取り付けられて支持されても良い。また、ここでのアーム５の「先端部」は各実施例における第２の先端部５Ｂに該当する。
「１点で接触する」とは、典型的には突起５Ｈが１つであり、その１つの頂点で接触することをいう。しかし、これに限られず突起５Ｈに複数の分岐がある場合でも、これらの分岐の頂点（接触部分）がアーム５の先端部（第２の先端部５Ｂ）の狭い部分、例えば第２の先端部５Ｂの下辺の長さｄ０(例えば５ｍｍ以内)の範囲に集中して存在すれば良い。また、「突起」は側面から見た突起をいい、板厚方向には突起があってもなくても良い。すなわち、側面から見た突起５Ｈの頂点が第２の先端部５Ｂ下側の長手方向に長さｄ０以内に集中して存在すれば良い。なお、突起５Ｈの頂点はリム７Ａを傷つけないよう丸みを帯び滑らかに形成されるのが好ましい。
【０００８】
また、アーム５の材料は典型的には炭素工具鋼鋼材（特にＳＫ８５）が用いられる。降伏点応力が高いことにより、塑性変形（永久変形）を抑えることができる。このため、アーム５の第２の先端部５Ｂに横方向の外力が働き、曲げが生じたとしても、外力が除去されれば弾性により元の形状に復帰する。また、アーム５の第２の先端部５Ｂに上方向の力が働いても、降伏点応力が高い炭素工具鋼鋼材が用いられるため、突起５Ｈ部分及び第２の先端部５Ｂに変形が起こり難い。降伏点応力は５００Ｎ／ｍｍ２以上であることが好ましい。
【０００９】
本態様のように構成すると、アームは降伏点応力が高い鋼材で形成され、さらに車輪を下方に抑えるとき、リムに１点で接触する突起を有するので、無断出庫に対する装置の歪曲や破損を防止する駐輪機を提供することができる。また、アーム材料の降伏点応力は５００Ｎ／ｍｍ２以上であるので、例え曲げが生じても、外力が除去されれば弾性的に元の形状に戻る。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る駐輪機は、第１の態様において、例えば図４に示すように、フレーム３に固定的に支持され、車輪台２に搭載された車輪７の横方向への移動を抑えるラック４を備える。
ここにおいて、ラック４は典型的にはパイプ材料が用いられ、自転車が横方向に倒れないように、また、横方向への移動を抑制するために、駐輪位置の左右に設けられる。また、駐輪位置の前方で左右のラックが連結されて自転車の前方への移動を抑止する。
本態様のように構成すると、自転車の横方向への転倒を防止できる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る駐輪機は、第２の態様において、例えば図９に示すように、フレーム３に固定され、フレーム３のラック４との結束部分３Ａの周囲を補強する、補強部材９を備える。
ここにおいて、ラック４との結束部分３Ａの周囲とは、少なくとも結束部分３Ａの周囲を３６０度囲む領域である。ラック４に負荷が加わると、フレーム３の広い面積に力が働くので、補強範囲はフレーム３のアーム５搭載側全域にわたっても良い。補強は例えばフレーム３に補強部材９を接触させてネジで固定することにより行うことができる。
本態様のように構成すると、フレームに応力が掛った場合でも、補強部材で補強されるので、フレームが変形し難くなる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る駐輪機は、第１ないし第３の態様のいずれかにおいて、例えば図３に示すように、アーム５は１枚の厚さが３〜５ｍｍの板状体で構成される。
ここにおいて、アーム５は、予想外の外力が印加された場合に、板厚が薄いと折れ曲がる恐れがあり、逆に厚いとフレーム３側が変形（破壊）する恐れがある。このため適正な板厚とすべきであり、アーム５の板厚は、例えば降伏点応力の高い（５００Ｎ／ｍｍ２以上）材料を用いた場合、３〜５ｍｍが適切であり、実施例では４ｍｍとした。
本態様のように構成すると、アームは適切な厚さに設定されるので、アーム及びフレームが変形し難い。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る駐輪機システム１０は、第１ないし第４のいずれかの態様の駐輪機１を複数台と、アーム５の回動の許否を遠隔操作する制御装置１４とを備える。
ここにおいて、駐輪機システム１０は、複数の自転車が同じ向きに並べて載置されるもの（同じ高さに載置されるもの、前輪が高い位置と低い位置に交互に載置されるものを含む）でも、反対向きに交互に並べて載置されるものでも良い。
本態様のように構成すると、無断出庫に対する装置の歪曲や破損を防止する駐輪機を用いて、駐輪システムを構成できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無断出庫に対する装置の歪曲や破損を防止する駐輪機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】駐輪機において車輪が載置されていない状態の正面図である。
【図２】駐輪機において車輪が載置されていない状態の側面図である。
【図３】アームの斜視図である。
【図４】車輪が載置されている状態の正面図である。
【図５】車輪を強引に引き抜こうとする状態の正面図である。
【図６】フレームに外カバーを付した状態の図である。
【図７】駐輪機システムの図である。
【図８】実施例１における自転車施錠・開錠の処理フロー図である。
【図９】フレームに補強部材を装着した状態の図である。
【図１０】アームの第２の先端部における突起の変形例を示す図である。
【図１１】従来の片側から車輪を挟み込む駐輪機の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面を参照して以下に本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【実施例１】
【００１７】
図１ないし図８を参照して、実施例１について説明する。
図１の駐輪機１の正面図に、車輪７（図４参照）が載置されていない状態を示す。駐輪機１は、車輪台２、フレーム３、ラック４、アーム５、中間板５Ｃ、引張バネ５Ｄ、アームロック機構６（ロックピン６Ｄを含む、図２参照）を備える。
車輪台２は受け皿形状の底部に自転車の車輪７（典型的には前輪）を載置する部品で、導入側に回動軸２Ａ（支点）を有しており、その支点を中心とて回転するローラ２Ｂが設けられている。車輪７がローラ２Ｂを載り越えて受け皿形状の底部に載置されると、自転車の荷重が車輪台２に作用して、車輪台２は支点２Ａの周りに回動し、支点２Ａの逆側が下降して所定の駐輪位置に保持される。所定の駐輪位置は典型的には車輪台２が水平に保持される位置である。
【００１８】
フレーム３はベースとも称され、駐輪機１の各部品が取り付けられる基板である。本実施例では２ｔ（板厚２ｍｍ）の板金が採用されている。フレーム３は車輪台２の左右及び下側に設けられ、左右の部分が下側で連結され、左右についてはアーム５を搭載する側の面積が反対側より広い。
ラック４は、２本のパイプ材が所定の間隔を維持して互いに平行にフレーム３に固定される。これにより、駐輪中の自転車の車輪７の横移動や横転を防止する。また、２本のパイプ材は前方で接続され、自転車の前方への移動を抑止する。所定の間隔は自転車の車輪７の幅より幾分広い距離である。
【００１９】
アーム５はロック状態において車輪７を挟み込む部品である。本実施例では車輪台２とアーム５の第２の先端部５Ｂとで車輪７を挟み込む。また、アーム５は、予想外の外力が印加された場合に、板厚が薄いと折れ曲がる恐れがあり、逆に厚いとフレーム３側が変形（歪曲、破壊）する恐れがある。そこでアーム５の板厚を適切な範囲に定めることが重要であり、例えば降伏点応力が高い材料で３〜５ｍｍが適切である。本実施例ではアーム５に炭素工具鋼鋼材で、板厚４ｔ（４ｍｍ）の板金を採用した。炭素工具鋼鋼材は、例え外力（典型的には駐輪機１において駐輪位置に対して上方向及び後方向に印加される）によりアーム５の第２の先端部５Ｂが変形しても、外力が除去された時に元に戻るように、降伏点応力は５００Ｎ／ｍｍ２以上であることが好適である。また、アーム５は回動軸５Ｇを介して中間板５Ｃに取り付けられ、中間板５Ｃはフレーム３に垂直方向に固定的に取り付けられる。５Ｄは引張バネ（第１の付勢バネ）であり、アーム５のほぼ中間の孔と中間板５Ｃの適宜の位置に架設され、アーム５の開位置を維持するように付勢する。６Ｄはロックピンであり、閉状態時にアーム５を閉位置にロックする。アーム５の詳細については後述する。
【００２０】
図２の駐輪機１の側面図に、車輪７が載置されていない状態を示す。ただし、車輪台２については、車輪７が載置されていない状態を二点鎖線で、車輪７が載置されている状態を点線で示す。前述のように、車輪７が車輪台２に載置されると、車輪台２は支点２Ａの周りに回動して支点２Ａの逆側が下降し、所定の駐輪位置に保持される。フレーム３、ラック４、アーム５、中間板５Ｃ、引張バネ５Ｄについては図１の説明を参照されたい。
【００２１】
駐輪機１はアームロック機構６を備える。アームロック機構６は、閉位置にあるアーム５が開位置にならないように、アーム５の回動運動を拘束するものであり、駆動手段６Ａ、中間板６Ｂ、第２の付勢バネ６Ｃ、ロックピン６Ｄ、リンク機構６Ｅ、検出器６Ｆを有する。駆動手段６Ａはアームの閉位置への拘束、開位置への解除を電気的に行う。具体的には、例えば閉位置への拘束、開位置への解除を１つのソレノイドで行う。中間板６Ｂは典型的には、ある程度の間隔（例えば約１ｍｍ）を隔ててフレーム３に平行かつ固定的に取り付けられる基板であり、中間板６Ｂに駆動手段６Ａ、ロックピン６Ｄ、検出器６Ｆが取り付けられる。また、ロックピン６Ｄが突出する貫通孔が設けられている。ロックピン６Ｄは、駆動手段６Ａに連動して中間板６Ｂの貫通孔から突出することにより、アーム５を閉位置に機械的に拘束するピンである。第２の付勢バネ６Ｃは開状態において、例えば圧縮バネによりロックピン６Ｄを貫通孔から引き抜く方向に付勢する。リンク機構６Ｅはロックピン６Ｄを駆動手段６Ａとリンクさせて、駆動手段６Ａに連動して動作するように構成する運動伝達機構である。検出器６Ｆはアーム５の第１の先端部５Ａの位置が所定の位置にあることを電気的に検出し、これにより、自転車の車輪が所定の駐輪位置にあることを検出する。また、駆動手段６Ａの駆動を電気的に検出する。検出された検知信号は制御装置１４に出力される。なお、中間板５Ｃと中間板６Ｂとはフレーム３の近傍で直交するが、直交する位置において一体的に連結されている。なお、３Ａはフレームのラックとの結束部分である。また、中間板６Ｂは上部からの水を電装部品に到達させない役目も有する。
【００２２】
図３はアーム５の斜視図である。ここでは、主として図１について説明した以外の点について説明する。アーム５は第１の先端部５Ａ、第２の先端部５Ｂを有し、孔５Ｅ、軸孔５Ｆが形成されている。また、第２の先端部５Ｂの先端下側（第１の先端部５Ａの側）に突起５Ｈが形成されている。第１の先端部５Ａは先端が車輪台２の底部に当接し、車輪台２の上下運動に連動して、中間板５Ｃに取り付けられた回動軸５Ｇの周りに回動するようになっている。アーム５の第２の先端部５Ｂは、自転車が駐輪位置にない状態では、フレーム３から車輪台２上に僅かに突出する状態（以下、開位置という。）に位置し（図１参照）、自転車を車輪台上で移動できる状態にある。第２の先端部５Ｂは、自転車が駐輪位置にある状態で、車輪台２の下降によるアーム５の回動運動で、フレーム３から突出し、更に自転車の車輪７のスポークの間隙から突出して、車輪台２と共に車輪７を挟み込む状態（以下、閉位置という。）に位置する。この状態では自転車を持ち上げると車輪７のリム７Ａが第２の先端部５Ｂに当たり（実際は第２の先端部５Ｂの先端下側の突起５Ｈに当たり）、自転車が出庫できなくなる。そして、アーム５はこのように回動軸５Ｇの周りに回動して、開位置と閉位置を行き来できる形状になっている。なお、閉位置では、第２の先端部５Ｂと車輪７との間に間隙が存在する。また、第１の先端部５Ａと第２の先端部５Ｂとは、寸法、形状共異なる。
【００２３】
本実施例では、アーム５は開位置において、第２の先端部５Ｂの先端がフレーム３の側壁から僅かに突出している。また、閉位置において第２の先端部５Ｂがフレーム３の側壁から大きく突出し、車輪台２と共に車輪７を挟み込む位置にある。この状態で車輪７を強制的に引き抜こうとした場合に、車輪７のリム７Ａは突起５Ｈに点接触する。このようにアーム５は回動軸５Ｇの周りを回動することにより、第２の先端部５Ｂを車輪台２の上に突き出し・引き込みできる形状になっている。かかる形状とすることで、強制的に車輪７を引き抜く動作が行われると、車輪７のリム７Ａがアーム５の第２の先端部５Ｂの先端下側に形成された突起５Ｈに点接触して、リム７Ａに突き当たることになる。自転車を引き抜こうとするものは、車輪７を持ち上げようとすると、突起に引っかかる。このため、連続的に持ち上げ続けるより、上げ下げを繰り返す場合が多く、突起５Ｈへの接触は断続的となり、したがって突起５Ｈへの負荷の掛り方も断続的となる場合が多くなる。つまり、リム７Ａがアーム５の第２の先端部５Ｂの下辺を線状にすべり、第２の先端部５Ｂに継続的に負荷が掛り、アーム５に歪曲が生じることは避けられる。
【００２４】
なお、突起５Ｈの先端はリム７Ａを傷つけないように滑らかに形成されることが好ましい。また、「１点で接触する」とは、典型的には突起５Ｈが１つであり、その１つの頂点で接触することをいう。しかし、これに限られず突起５Ｈに複数の分岐がある場合でも、これらの分岐の頂点（接触部分）がアーム５の第２の先端部５Ｂの先端下側の狭い部分、例えば第２の先端部５Ｂの下辺の長さｄ０(例えば５ｍｍ以内)の範囲に集中して存在すれば良い。また、「突起」は側面から見た突起をいい、板厚方向には突起があってもなくても良い。また、アーム５に降伏点応力が高い炭素工具鋼鋼材を採用することで、変形が生じても外力が除去された時に元に戻る。このようにアーム５は塑性変形（永久変形）せず、変形しても弾性により元に戻るので、車輪７が外れることは極めて困難になる。また、断続的に負荷が掛る場合は継続的に掛る場合に比して累積負荷量は小さくなるので、この点からも外れ難くなる。また、アーム５は、予想外の外力が印加された場合に、板厚が薄いと折れ曲がる恐れがあり、逆に厚いとフレーム３側が変形（破壊）する恐れがある。このため適正な板厚とすべきである。そこで、アーム５の板厚を３〜５ｍｍの範囲とし、具体的には４ｍｍとした。また、孔５Ｅは引張バネ５Ｄがビスで固定される孔である。軸孔５Ｆは回動軸５Ｇが貫通する軸孔である。
【００２５】
図４の駐輪機１の正面図に車輪７が載置されている状態を示す。車輪７が車輪台２の底部に載置されると、自転車の荷重が車輪台２に作用して、車輪台２は支点２Ａの周りに回動して支点２Ａの逆側が下降し、車輪台２が所定の駐輪位置に保持される。すなわち、車輪台２は水平に保持される。また、アーム５は回動軸５Ｇの周りに回動して、第２の先端部５Ｂがフレーム３から突出し、さらに車輪７のスポークの間から突出して、突出した第２の先端部５Ｂが車輪台２と共に車輪７を挟み込む閉位置に至る。そして、アームロック機構６が作動して、ロックピン６Ｄがアーム５の肩部に突出して、アーム６が逆回転しないように抑止する。閉位置において、アーム５の第２の先端部５Ｂと車輪７のリム７Ａとの間には少し間隙（一般的な２６・２７インチのタイヤで数十ｍｍ）がある。これは、自転車を取り出す時に上方に持ち上げる余裕を設けることにより、アーム５が回動軸５Ｇの周りに回動できるようにするためである。また、種々の車輪７の寸法に対応できるようにするためである。アーム５が回動することにより、アーム５の第２の先端部５Ｂが引っ込みスポークの間から抜けると、自転車を取り出すことができる。
【００２６】
図５の駐輪機１の正面図に車輪７を強引に引き抜こうとする状態を示す。車輪台２は車輪７が載置されていないので、図１と同様に上昇した位置にあるが、アーム５はロックピン６Ｄによってロックされているので閉位置に保持される。アーム５の第２の先端部５Ｂの先端下側にはリム７Ａに１点で接触する突起５Ｈが設けられているので、この状態で車輪を引き抜こうとすると、断続的に車輪７のリム７Ａが突起５Ｈに点接触する。すなわち、突起５Ｈがリム７Ａに突き当たる。これにより、従来のように、リム７Ａがアーム５の第２の先端部５Ｂを線状にすべり、第２の先端部５Ｂに継続的に負荷が掛り、アーム５に歪曲が生じることは避けられる。また、アーム５に降伏点応力が高い炭素工具鋼鋼材を採用することで、変形が生じても弾性変形なので外力が除去された時に元に戻る。このため、車輪７を引き抜くことが極めて困難である。
【００２７】
図６にフレーム３に外カバー８を付した状態を示す。外カバー８は、雨仕舞やいたずら防止のために、アームロック機構６を覆うものである。具体的には硬質樹脂製のものが用いられる。ステンレス鋼や亜鉛メッキ鋼板製、その他の金属・合金製板を用いても良い。
【００２８】
図７に駐輪機システム１０を示す。駐輪機は駐輪機１自体からなるもの１Ａ及び、駐輪機１と、自転車を駐輪機１に案内するレール１２からなるもの１Ｂとがある。本実施例における駐輪機システム１０は、駐輪場の地表面に設けられる台座１１に、駐輪機１Ａと、台座１１と駐輪機１Ｂとを接続する支柱１３を駐輪機１Ｂと組み合わせたもの（自転車の前輪を高い位置に保持できる）とを交互に配置し、制御装置１４で制御するように構成したものである。制御装置１４は駐輪機１Ａ、１Ｂからアーム５がロックされた旨の信号を受信する、開錠信号を駐輪１Ａ、１Ｂに送信する等の制御を行う。
【００２９】
図８に本実施例における自転車施錠（セット）・開錠（リセット）の処理フロー図を示す。
〔待機状態〕
自転車が駐輪機１に入れられていない待機状態では、駐輪機１のアーム５は、引張バネ５Ｄの作用によって開位置(アーム５の第２の先端部５Ｂがフレーム３から車輪台２上に僅かに突出する位置)を維持している。例えば無断出庫時の外力によって車輪台２が一時的に押されアーム５が閉位置(アームの第２の先端部５Ｂがフレーム３から突出して、車輪台２と共に車輪７を挟み込む位置)となっても、引張バネ５Ｄによってアーム５は開位置とする方向に付勢されるので、その外力がなくなるとすぐにアーム５が開位置に戻る。
【００３０】
〔施錠処理〕
駐輪機１が空いているとき（駐輪可能な状態のとき）、アーム５が開位置を維持しているので、駐輪しようとする者は駐輪可能な駐輪機１を視認でき、スムーズに自転車を駐輪機１に導くことができる。駐輪しようとする者は、自転車の車輪７（典型的には前輪）を(場合によりレールに乗せ)車輪台２に誘導する。
車輪台２は横から見た場合、導入側を支点２Ａとしており、その支点２Ａを中心としたローラ２Ｂが設けられている。車輪７がローラ２Ｂを載り越えると自転車の荷重が車輪台２に作用して、所定の駐輪位置に導かれ、車輪台２に載置される（Ｓ１０１）。自転車が車輪台２に載置されると、車輪台２の支点の逆側が下降して（Ｓ１０２）、アーム５の第１の先端部５Ａが下方に押される。これに伴ってアーム５が回動軸５Ｇの周りに（図１では時計回りに）回動運動し、第２の先端部５Ｂが車輪７のスポークの間に突出し、アームが閉位置となる（Ｓ１０３）。この時、引張バネ５Ｄが伸びる。また、検出器６Ｆはアーム５が閉位置になったことを検知して（Ｓ１０４）、制御装置１４に閉位置検知信号を送信する。
【００３１】
検出器６Ｆから閉位置検知信号を受信した制御装置１４は時間計測を開始し、アーム５の閉位置が継続して所定時間維持されたか否かを判断する。制御装置１４は、もし所定時間経過前に検出器６Ｆがアーム５の開位置を検出した場合には時間計測をリセットし、アーム５の閉位置が継続して所定時間維持された場合には駆動手段６Ａに施錠信号を送信する。所定時間は、例えば、アーム５が閉状態になってもすぐにはロックしないようにするための時間であり、適宜な値、例えば１０秒に設定することができる。
制御装置１４からの施錠信号を受信した駆動手段６Ａは、ソレノイドによりロックピン６Ｄを突出させるように駆動する（Ｓ１０６）。駆動手段６Ａの駆動により突出したロックピン６Ｄにより、アーム５の開位置への回動動作が拘束されて施錠（ロック）状態となる（Ｓ１０７）。制御装置１４は、アーム５を解除する指令（すなわち、ロックピン６Ｄを解除する指令）を待つ状態となる。
【００３２】
〔開錠処理〕
開錠処理は、例えば駐輪車を取り出そうとする者から所定の料金の支払いを受けたときに、制御装置１４がロック状態を解除する開錠信号を駆動手段６Ａに送信する（Ｓ２０１）ことにより開始される。アームロック機構６の駆動手段６Ａは、制御装置１４から開錠信号を受信し（Ｓ２０２）、ソレノイドによりロックピン６Ｄの突出を解除するよう駆動する（Ｓ２０３）。ロックピン６Ｄの突出が解除されることで（Ｓ２０４）、そのロックピン６Ｄによって回動動作が拘束されていたアーム５の拘束も解除される。駐輪車を取り出そうとする者は、拘束が解除されたアーム５を回動軸５Ｇの周りに（図４では反時計周りに）回動させるように自転車を駐輪機の車輪台２から上方に持ち上げることで、アーム５は開位置に移動する（Ｓ２０５）。引張バネ５Ｄの付勢によるアーム５の回動に伴い車輪台２も上昇する。これにより、自転車を駐輪機１から取り出すことができ（Ｓ２０６）、駐輪機１は駐輪を待機する状態となる。
【００３３】
〔自転車の強制引き抜き〕
アーム５がロックされた状態では、アーム５の第２の先端部５Ｂが片側のフレーム３側面から突出する位置にある。通常は自転車の車輪７のリム７Ａとアーム５の第２の先端部５Ｂとの間に間隙が存在する。この状態で、自転車を無理やり引き抜こうとした場合には、アーム５が間隙分だけ回動動作するが、アーム５の肩部がロックピン６Ｄに当接することで、それ以上のアーム５の回動動作は阻止される。ロックピン６Ｄがアーム５に当接した状態でさらに自転車を引き抜こうとすると、アーム５の第２先端部５Ｂに自転車を引き抜く方向（後方）と、アーム５自体を上方に持ち上げる方向との力が加わる。
【００３４】
従来形状のアーム５’場合、車輪７のリム７Ａとの接触が略線接触となるので、アーム５’の第２の先端部５Ｂ’の下辺がガイドの働きをして、リム７Ａが下辺に沿ってスライドし、アーム５’自体に継続的な力が加わり、アーム５’の変形を助長することとなる（図１１参照）。また、アーム５’材料の強度を高くするだけでは負荷による変形が蓄積することが分かった。これに対し、本実施例では第２の先端部５Ｂの下辺に形成された突起（接触部分）５Ｈが点接触する形状であるので、車輪７のリム７Ａが突起５Ｈに突き当たるが、突起５Ｈや第２の先端部５Ｂの下辺がガイドとして作用することはない（図５参照）。いくら、強引に引き出そうとしても点接触となり、ガイドとして作用しない。点接触時にアーム５に係る負荷は大きなものとなるが、降伏点応力が高い炭素工具鋼鋼材を採用することで、一時的な変形はあるが塑性変形は小さく、変形が生じても外力が除去された時に弾性により元に戻る。したがって、アーム５自体の累積的な変形を小さくすることができ、車輪７を引き抜くことは極めて困難である。
【実施例２】
【００３５】
図９を参照して実施例２について説明する。図９にフレームに補強部材９を装着した状態を示す。補強部材９はフレーム３の撓みを抑制するために、フレーム３のラック４との結束部分３Ａを補強する板状体である。具体的には例えばアーム５と同様な材料、例えば降伏点応力の高い炭素工具鋼鋼材（厚さ４ｔ）を採用する。
【００３６】
自転車が強引に引き出される場合には、アーム５の第２の先端部５Ｂの突起５Ｈに係る突き当たる力の一部はアーム５で受け止められる。アーム５は材質の変更により耐力が向上しており、突き当たる力の一部はアーム５に吸収される。しかし、アーム５に吸収されない力(特に後方への力)はフレーム３が受けることになる。フレーム３に掛る力が大きければ、フレーム３が歪曲したり破損したりする恐れがある。その対応策として、本実施例ではアーム５の取り付け側のフレーム３のラック４との結束部分３Ａの周囲を補強部材９で補強することとした。結束部分３Ａの周囲とは、少なくとも結束部分３Ａの周囲を３６０度囲むものである。ラック４に力が加わると、フレーム３の広い面積に力が働くので、補強範囲はフレーム３の結束部分を囲む補強部材９を取り付けやすい適宜な範囲でも良いが、フレーム３のアーム５搭載側全域にわたっても良い。また、補強部材９もアームと同様な降伏点応力が高い炭素工具鋼鋼材（厚さ４ｔ）を採用することで、塑性変形を小さく抑えることができ、歪曲や破損を防止することができる。
【実施例３】
【００３７】
図１０を参照して実施例３について説明する。実施例３は突起５Ｈの変形例に係るものである。図１０はアーム５の第２の先端部５Ｂにおける突起の変形５Ｈの例を示すもので、図１０（ａ）は突起５Ｈの形状の要件を説明するための図、図１０（ｂ），（ｃ）は１点で接触する突起５Ｈに該当の例を、図１０（ｄ）は該当しない例を、斜視図で示す。
【００３８】
図１０（ａ）を参照されたい。突起５Ｈの頂点（接触部位）Ａは、車輪７に引っ掛かり易くするため極力第２の先端部５Ｂの端面に近くする（例えば突起５Ｈの頂点から第２の先端部５Ｂの端面までの距離ｄ＝０〜５ｍｍとする）。端面の長さＢは、第２の先端部５Ｂの強度を確保するため大き目にする（例えば１０〜３０ｍｍ）。第２の先端部５Ｂの下辺（第１の端部側の辺）に対する突起の斜面角度Ｃは車輪７に引っ掛かり易くするため大き目にする（例えば３０〜６０度）。第２の先端部５Ｂの下辺に垂直な面に対する端面の傾斜角度Ｄは、アーム５が開位置で端面がラック４から僅かに突き出す角度（開位置で端面はラック４の長手方向と平行になるのが好ましい。アーム５の縦横の寸法により異なるが、例えば２５〜３５度）とする。また、「１点で接触する」とは、典型的には突起５Ｈが１つであり、その１つの頂点で接触することをいう。しかし、これに限られず突起５Ｈに複数の分岐がある場合でも、これらの頂点がアーム５の第２の先端部５Ｂの狭い部分、例えば第２の先端部５Ｂの下辺の長さｄ０(例えば５ｍｍ以内)の範囲に集中して存在すれば良い。また、「突起」は側面から見た突起をいい、板厚方向には突起があってもなくても良い。したがって、上記条件を満たした上で、突起は（分岐の有無に拘わらず）第２の先端部５Ｂの下辺の長手方向に長さｄ０以内にあれば良い。また、板厚方向に厚みがあっても良い。（ｂ）は半円状の突起で、第２の先端部５Ｂの長手方向に突起があるが、厚さ方向には一様な形状になっている。半円状の突起で頂点が１つなので１点で接触する突起に該当する。（ｃ）は半球形（長手方向の直径が長くても良い）の突起であるが、この場合も突起の頂点が１つなので１点で接触する突起に該当する。（ｄ）はリム７Ａに当たり得る突起が２つで突起の頂点同士の距離ｄがｄ０以上離れているので該当しない。もし、ｄがｄ０以下である場合は該当する。なお、（ｂ）〜（ｄ）では（ａ）のＢに対応する長さとしてＢ’を用いた。図１０（ｂ）、（ｃ）はいずれも車輪７のリム７Ａに当接する場合、長手方向にずれる（ガイドになる）ことはないので、車輪７がアーム５から離脱することはない。なお、第２の先端部５Ｂの下側（リム７Ａに当たる側）は、リム７Ａを傷つけないように突起５Ｈを含めて滑らかに仕上げることが好ましい。
【実施例４】
【００３９】
実施例４はアーム形状の変形例に係るものである。アーム５がアーム５の回動軸５Ｇの周りに回動でき、第２の先端部５Ｂに１点で接触する突起があり、アーム５が開位置で第２の先端部５Ｂがフレーム３から僅かに突出し、閉位置で第２の先端部５Ｂがスポークの間に突出され、車輪７の引き出しを抑止するものであれば良い。例えば、アーム５がＣ字型、コの字型でも、上記条件を満たせば良い。
【００４０】
以上の実施の形態では、アーム５は駐輪機１台につき１個（単一）備える場合について説明したが、例えば２個としてもよい。しかしながら、単一とすると、車輪ロック機構の構造を複雑化することがなく、しかも以上説明した実施の形態のように構成すると、単一であっても車輪を確実にロックし、且つ、無断出庫に対する装置の歪曲や破損を防止することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、実施の形態は以上の例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更を加え得ることは明白である。
例えば、以上の実施例の駐輪機システムでは、駐輪機が複数の場合について説明したが１台用であっても良い。また、駐輪機システムは図１０に示した前輪の位置が高いものと低いものが交互に配置されるものに限られず、前輪の位置が全て同じ高さになるものでも、自転車の向きが交互に入れ替わるものでも良く、また、駐輪機が上下方向に移動するもの、横方向にスライドするものであっても良い。また、施錠装置はアーム及びアームロック機構が前輪を拘束する例を示したが後輪を拘束するものでも良い。また、以上の実施例では開状態においてアームの第２の先端部の端面がフレームより僅かに突き出す例を説明したが、突き出す寸前の状態に位置するものでも良い。また、車輪台にローラが設けられてなくても良く、また、車輪台の上下動は前輪側が上下動して、アームが閉位置になったことを検知する例を示したが、車輪台全体が一様に上下動しても良い。また、フレームは自転車のアームを搭載する片側の面積が大きくなるように設置される例を説明したが、両側で同様な面積に又は反対側の面積が大きくなるように設置されても良い。また、フレームは、アーム、アームロック機構、車輪台が取り付けられれば、板状でなく枠組み状でも良い。また、ラック、フレーム、アーム、車輪台の寸法・形状は適宜選択可能であり、アームロック機構も適宜選択可能である。また、以上の実施例では、アーム全体が同一材料の例を説明したが、力が強く働く箇所に降伏点応力の高い材料を使用すれば、複数の材料で構成されても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は駐輪機及び駐輪機システムに利用される。
【符号の説明】
【００４３】
１，１’，１Ａ，１Ｂ  駐輪機
２    車輪台
２Ａ  車輪台の回動軸（支点）
２Ｂ  ローラ
３    フレーム
３Ａ  フレームのラックとの結束部分
４    ラック
５，５’  アーム
５Ａ  第１の先端部
５Ｂ，５Ｂ’  第２の先端部
５Ｃ  中間板
５Ｄ  引張バネ（第１の付勢バネ）
５Ｅ  孔（第１の付勢バネ取付用）
５Ｆ  軸孔
５Ｇ  アームの回動軸
５Ｈ  突起
６    アームロック機構
６Ａ  駆動手段
６Ｂ  中間板
６Ｃ  第２の付勢バネ
６Ｄ  ロックピン
６Ｅ  リンク機構
６Ｆ  検出器
７    車輪
７Ａ  リム
８    外カバー
９    フレームの補強部材
１０  駐輪機システム
１１  台座
１２  レール
１３  支柱
１４  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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