(57)【要約】【課題】自転車のロック及びロック解除を確実にすることができると共に、簡易な構造でメンテナンス性に優れた駐輪用ロック装置を提供すること。【解決手段】駐輪ラック１，２に設置されて自転車の車輪をロックするための駐輪用ロック装置４において、一端部で自転車の車輪２１を挟み込むために所定の回動軸６を中心に回動する一対のアーム部材５と、これら各アーム部材５のそれぞれの他端部と係合してアーム部材５を回動させるカム溝９を備えた板状カム８と、この板状カム８を回転させるモータ７を備えた。【選択図】      図３
2004218255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐輪ラックに設置されて自転車の車輪をロックするための駐輪用ロック装置において、
一端部で前記自転車の車輪を挟み込むために所定の回動軸を中心に回動する一対のアーム部材と、これら各アーム部材のそれぞれの他端部と係合して前記アーム部材を回動させるカム溝を備えた板状カムと、この板状カムを回転させるモータを備えたことを特徴とする駐輪用ロック装置。
【請求項２】
前記板状カムに設けられたセンサドグと、前記板状カムの回転に伴ってロック位置及びロック解除位置において前記センサドグと接触するセンサとを備えたことを特徴とする請求項１に記載の駐輪用ロック装置。
【請求項３】
自転車の格納を検出する車両検出センサを備えたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の駐輪用ロック装置。
【請求項４】
前記アーム部材の回動平面と前記板状カム８の回転平面とを相互に略平行としたことを特徴する請求項１〜３のいずれかに記載の駐輪用ロック装置。
【請求項５】
前記各カム溝の形状を、前記回転軸から外側に凸となる略円弧状としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の駐輪用ロック装置。
【請求項６】
前記カム溝のロック状態に対応する位置におけるカム溝の方向を、前記アーム部材の他端部の回動方向に対して略直角としたことを特徴とする請求項１〜５記載のいずれかに記載の駐輪用ロック装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、駐輪用ロック装置に係り、特に、各駐輪領域に設置されて自転車の盗難等を防止することができる駐輪用ロック装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、駐輪場の駐輪ラックに設置されるロック装置の例としては、特開２００１−１３０４６４「自転車の施錠装置」や、特開２００１−１７１５７２「自転車の施錠装置」などに開示されている。これらに開示されている従来の駐輪ラック用ロック装置は、ロック及びロック解除を行なう為に多数の複雑な機構で構成されていた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。具体的には、特許文献２は、螺軸３２をウォームホイール３４及びウォームを介して電動モータ３６の回転軸に連結する構造を採っている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１３０４６４号公報（図３）
【特許文献２】
特開２００１−１７１５７２号公報（図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、従来のロック装置は多数の複雑な機構から構成されている。このため、例えば大規模な無人駐輪場に設置する場合には、数百台〜数千台単位で駐輪ラックが設置されており、各々の駐輪ラックに複雑な構造のロック装置を設けなければならず、ロック装置を製作するために非常にコストが掛かってしまう、という不都合があった。また、多数の複雑な機構で構成されている為、万が一故障などがあった時、故障箇所を特定するのに手間取ってしまうなど、メンテナンス関連作業の効率が低下してしまう、という不都合があった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記した従来例の有する不都合を改善し、特に自転車のロック及びロック解除を確実にすることができると共に、簡易な構造でメンテナンス性に優れた駐輪用ロック装置を提供することを、その目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１は、駐輪ラックに設置されて自転車の車輪をロックするための駐輪用ロック装置において、一端部で自転車の車輪を挟み込むために所定の回動軸を中心に回動する一対のアーム部材と、これら各アーム部材のそれぞれの他端部と係合してアーム部材を回動させるカム溝を備えた板状カムと、この板状カムを回転させるモータを備える、という構成を採っている。以上のような構成を採ることにより、モータが回転してカム溝の位置が変化すると、これに伴ってアーム部材の他端部が変位する。他端部の変位に伴ってアーム部材が回動軸を中心として回動することにより、アーム部材の一端部が回動し自転車の車輪を挟み込む。これにより自転車をロックすることができる。一方、モータが逆回転することにより、ロックを解除することができる。
【０００７】
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明の構成に加え、板状カムに設けられたセンサドグと、板状カムの回転に伴ってロック位置及びロック解除位置においてセンサドグと接触するセンサとを備える、という構成を採っている。以上のように構成されたことにより、板状カムが回転してセンサドグがセンサに接触することで、センサの信号からロック状態及びロック解除状態が検出される。これにより、モータの制御を容易に行うことができる。
また、請求項３記載の発明では、請求項１又は２記載の発明の構成に加え、自転車の格納を検出する車両検出センサを更に備える、という構成を採っている。このような構成を採ることにより、利用者によって自転車が駐輪ラックに格納されると、車両検出センサが車両の格納を検出する。そして、この検出信号は精算機に送信され、自動的に駐輪用ロック装置をロック状態にするための同期信号となる。
【０００８】
また、請求項４記載の発明では、請求項１〜３記載の発明の構成に加え、アーム部材の回動平面と板状カム８の回転平面とを相互に略平行とする、という構成を採っている。このような構成をとることにより、それぞれの平面は近接しておりロック装置自体を小型に形成することができるようになる。
また、請求項５記載の発明では、請求項１〜４記載の発明の構成に加え、各カム溝の形状を、回転軸から外側に凸となる略円弧状とする、という構成を採っている。このような構成を採ることにより、ロック状態とロック解除状態の間の過渡状態において、モータの回転が一定でもアーム部材の回動速度を変化させることができる。
【０００９】
更に、請求項６記載の発明では、請求項１〜５記載の発明の構成に加え、カム溝のロック状態に対応する位置におけるカム溝の方向を、アーム部材の他端部の回動方向に対して略直角とする、という構成を採っている。このような構成を採ることにより、ロック状態で不正にアーム部材が開かれようとした場合でも、他端部からカム溝に加わる外力はカム溝の方向と直角であるため、板状カムに回転トルクが発生しない。板状カムに回転トルクが発生しなければ板状カムが回転することもないので、アーム部材が不正に開かれてロックが解除されることが防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は、少なくとも１台以上の駐輪ラックを有する無人駐輪場管理システムの一部として設置される駐輪ラック用のロック装置であって、自転車の盗難を確実に防止でき防犯性に優れ、利用者が安心して利用することができるものである。また、電気式ロックにすることにより、円滑にロック及びロック解除の動作を行うことができるものである。
以下、本発明の一実施形態を添付した図面に基づき説明する。
【００１１】
図１及び図２は、本実施形態に係るロック装置が設置される一般的な無人駐輪場システムの例を示す。この無人駐輪場システムは、２段式駐輪ラックを設置した例であり、上段の駐輪ラック１については引き出しレールを引き出し、この引き出しレールに自転車を格納する。下段の駐輪ラック２についてはガイドレールに沿って自転車を格納する。従来、それぞれの駐輪ラック１，２にロック装置を設け、精算機３によりロック解除を行っている。
図３は駐輪ラック２７及び２９の側面を示した図であり、この図では本実施形態に係るロック装置４が駐輪ラック２７，２９の先端に取り付けられている。当該駐輪ラック２７，２９は、一方が略水平で他方が傾斜付のものであるが、これは隣接するラックに格納される自転車のハンドル同士が相互に干渉しないようにするためである。図４及び図５は本実施形態のロック装置４を上面から見た詳細図であり、図４はロック状態を示し、図５はロック解除状態を示している。これらの図に示すように、本実施形態のロック装置４は、所定位置に固定された回動軸６を中心に回動して一端部で車輪２１を挟み込む１対のアーム部材５と、このアーム部材５の他端部が係合されるカム溝９を備えた板状カム８と、この板状カム８を回転させるモータ７を備えている。
【００１２】
先ず、１対のアーム部材５について説明する。各アーム部材５はほぼ直線状の平面形状を有している。そして、その一端部には、ロック部材２３が固定されている。このロック部材２３は、アーム部材５の先端部にＬ字状部を形成し、これらＬ字状部が相互に向き合うことにより車輪２１がロック装置４から外れるのを防止するものである。このため、アーム部材５がロック状態の時には、それぞれのロック部材２３の先端部の間隔は、自転車の車輪２１の幅よりも狭くなるように設定されている。このロック部材２３は、図８に示すように、ボルトによってアーム部材５の下面に固定されている。但し、ロック部材２３はアーム部材５と別個に設けなければならないものではなく、アーム部材５とロック部材２３を一体的に形成することももちろん可能である。
また、各アーム部材５は、上記したように２つの回動軸６を中心に回動できるようになっている。各回動軸６の中心軸は相互に平行となっており、且つ図８に示すように、相互に同一平面上に位置決めされている。このため、後述する板状カム８の動作に伴って各アーム部材５が同一平面上で回動することとなる。更に、アーム部材５の他端部には所定のピン２５が固定されている。このピン２５は、アーム部材５の下面から下方に向かって突出するものであり、アーム部材５の他端部を板状カム８のカム溝９に係合するためのものである。
【００１３】
尚、本実施形態では２つのアーム部材５について別個の回動軸６を備える場合について説明したが本発明はこれに限定されるものでは無い。すなわち、それぞれのアーム部材を「へ」の字状に曲折させると共に、１つの回動軸に回動自在に固定して２本のアーム部材で「Ｘ」字状を形成するように構成してもよい。
次に、板状カム８について説明する。本実施形態の板状カム８は、円盤状の平面形状をしている。そして、回転軸８ａを中心に回転するようになっている。板状カム８は、図８に示すように、アーム部材５の他端部近傍の下方に位置決めされ、その回転軸８ａは上記したアーム部材５の回動軸６と相互に平行となっている。このため、板状カム８の回転平面はアーム部材５の回動する回動平面と相互に平行である。但し、これらアーム部材５の回動平面と板状カム８の回転平面は必ずしも平行でなてもよく、後述するように板状カム８の回転に伴ってアーム部材５が回動すればよいことはいうまでもない。また、板状カム８の形状も円形である必要は無く、四角形や五角形でもよい。
【００１４】
また、板状カム８にはそれぞれのアーム部材５に対応する所定のカム溝９が形成されている。このカム溝９は上記したピン２５が係合されるためのものである。カム溝９の形状は略円弧状であり、一端が板状カム８の回転軸８ａに近い位置で、他端が回転軸８ａから離れた位置となるように形成されている。加えて、カム溝９は、外側に向かって凸状の円弧となっている。そして、カム溝９の長さは、板状カム８の回転軸８ａを中心とした約９０°の角度範囲に含まれる長さである。
但し、カム溝９の形状及び長さは上記したものに限定されるものではない。すなわち、一端が板状カム８の回転軸８ａに近く、他端が回転軸８ａから離れるようなものであれば、形状は直線であってもよいし、また、その長さは９０°未満や９０°以上１８０°程度の角度範囲に及ぶものであってもよい。
次に、モータ７について説明する。モータ７は板状カム８の下方に配置され、回転軸８ａに回転トルクを付与するものである。モータ７は直流モータを使用する。これは、モータの正転及び逆転の制御が容易だからである。また、本実施形態では、図示しないギヤ機構によりモータの回転を減速して板状カム８に回転トルクを伝達するようにしている。
【００１５】
次に、以上のように構成されたロック装置４の動作について図４、図５を参照して説明する。上記したように、図４はアーム部材５がロック状態の場合を示している。この状態では、アーム部材５の他端部のピン２５が板状カム８のカム溝９における外周部側の端部に係合している。このため、各ピン２５は回転軸８ａから最も離れた位置に位置決めされる。これに伴いアーム部材５は回動軸６を中心に回動するので、アーム部材５の一端部は相互に最も接近した状態となる。これにより車輪２１がロックされる。
ここで、図４に示すロック状態においては、上記したように、ピン２５はカム溝９のうちの最も外周部側の端部（他端部）に係合している。この他端部におけるカム溝９の長手方向は板状カム８の半径方向とほぼ垂直である。また、アーム部材５が不正に開かれようとした場合、ピン２５を介して板状カム８に伝わる外力の方向は板状カム８の半径方向であり、カム溝９の長手方向とは略垂直である。このため、板状カム８にはピンから加わる外力によって回転トルクは発生せず、特別な機構を設けることなく不正なロック解除を容易に防止することが可能となっている。
【００１６】
次に、図５はロック解除の状態を示す。図４の状態から図５の状態へ移行するためには、精算機３によって利用者が精算を済ませる必要がある。精算が済むと、ロック装置４のモータ７が回転し、板状カム８を反時計周りに回転させる。そして、板状カム８の回転に伴ってアーム部材５に固定されたピン２５が回転軸８ａに近づく方向に移動する。これは、カム溝９が上記したように板状カム８の外周方向から回転軸８ａの近傍に渡って形成されているからである。そして、このような板状カム８の動作に伴い、各アーム部材５は回動軸６を中心として回動し、アーム部材５の一端部が相互に離間する。これにより、ロック解除がなされ自転車を駐輪ラック１，２から取り出すことができる。また、カム溝９を外側に向けて凸状の円弧とすることで、モータの回転速度が一定でもアーム部材５の回動速度はロック状態近傍で低速となり、ロック解除状態近傍で高速となる。
ここで、モータ７の停止タイミングの制御については様々な手法が考えられるが、例えば、図示しないモータ制御回路にモータ７の負荷を常時監視する回路を設け、カム溝９の端部でモータ７が停止させられたことを検出して自動停止するようにすればよい。
【００１７】
上記ロック装置４を設置する駐輪ラック１，２については、本実施形態では固定式の駐輪ラックの例を説明したが、一般的な駐輪ラック（２段式駐輪ラック、スライド式駐輪ラック）など、どのような駐輪ラックにも上記ロック装置４を設置することが可能である。また、上記実施形態ではモータ７に直流モータを使用したが、電気制御により正転及び逆転の制御が可能であれば、他のモータを使用してもよい。
次に、本発明の第２の実施形態について図６及び図７に基づいて説明する。尚、上記実施形態と共通な部分の説明は省略する。
当該実施形態に係るロック装置４ａは、上記実施形態の構成に加え、板状カム８に配設されたセンサドグ１０と、このセンサドグ１０に対応するマイクロスイッチ１１からなる。以下に当該実施形態をより詳しく説明する。ここで、図６はロック状態を示し、図７はロック解除状態を示す。
【００１８】
本実施形態では、先ず板状カム８にセンサドグ１０を設ける。このため、センサドグ１０は板状のカム８に同調して回動する。この回動によってセンサドグ１０が図６のＡ位置及び図７のＢ位置に到達した場合に、アーム部材５がロック状態又はロック解除状態となるようにマイクロスイッチ１１が設置される。本実施形態では、ロック状態（図６）においてセンサドグ１０及びマイクロスイッチ１１がＡ位置付近に位置決めされている。そして、当該実施形態でも９０°の角度変化でロック解除状態となるので、ロック解除状態（図７）では、センサドグ１０及びマイクロスイッチ１１がＢ位置付近に位置決めされている。尚、これらの角度位置はあくまでも一例であり、センサドグ１０の設置位置によって適宜変更されるものである。
【００１９】
次に、当該実施形態の動作について説明する。図６のＡ地点にセンサドグ１０が到達するとマイクロスイッチ１１によってロック状態が検出される。一方、モータ７によりセンサドグ１０が回動し、図７のＢ地点に到達するとロック解除状態がマイクロスイッチ１１によって検出される。このように、マイクロスイッチ１１により、ロック状態及びロック解除状態を電気信号で確認することができるため、ロック装置４ａが作動しているかどうか、簡易に調査を行うことができ、また、メンテナンスの際についても作業能率が向上する。上記センサにはマイクロスイッチ１１を使用したが、近接センサなどの他のセンサを使用することができる。
【００２０】
次に、本発明の第３の実施形態について図８を参照して説明する。尚、上記各実施形態と共通な部分の説明は省略する。図８は、ロック装置４ｂの側面図を示す。上記ロック装置４ｂには、センサドグ１２とこのセンサドグ１２に対応する車両検知用マイクロスイッチ１３が設けられている。センサドグ１２はマイクロスイッチ１３に対して接触／離間自在に構成されている。センサドグ１２は所定のシャフトを介して接触部１２ａと連結されている。このシャフトは、接触部に車輪が当接した場合に、その動きをセンサドグに伝達するためのものである。ここで、センサドグ１２は、マイクロスイッチ１３から離れる方向にバネで常時押されている。このため、自転車が格納されていない状態では、センサドグ１２はマイクロスイッチ１３から離れている。
一方、利用者が駐輪ラックに自転車を格納する際、車輪を挿入方向に変位することにより、車輪（図示略）によって接触部１２ａが（図の左方に）押される。接触部１２ａが押されるとこれに伴ってセンサドグ１２がマイクロスイッチ１３の方向に移動する。そして、センサドグ１２の先端部が車両検出センサとしてのマイクロスイッチ１３に接触し、マイクロスイッチ１３をＯＮにする。駐輪ラックに自転車が完全に格納され、精算機３により格納が確認されると、精算機３が上記のロック装置４ｂを自動的にロック状態とする。ロック解除については上記した実施形態と同様であり、利用者が精算機３で精算を行うことで自転車を出庫させることができる。自転車が出庫されると、センサドグ１２がマイクロスイッチ１３から離れ、自転車が格納されていない状態であることを精算機３が検知できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は簡易な構造で駐輪用ロック装置を構成することができ、ロック装置の製造コストを低減することができる。また確実に自転車をロックすることができるため、利用者は安心して無人駐輪場システムを利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の駐輪用ロック装置を適用する無人駐輪場システムを示す側面図である。
【図２】図１に開示した無人駐輪場システムの平面図を示す。
【図３】本発明の駐輪用ロック装置を駐輪ラックに設置した状態を示す側面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る駐輪用ロック装置を示す詳細な平面図であり、ロック状態を示す。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る駐輪用ロック装置を示す詳細な平面図であり、ロック解除状態を示す。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る駐輪用ロック装置を示す詳細な平面図であり、ロック状態を示す。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る駐輪用ロック装置を示す詳細な平面図であり、ロック解除状態を示す。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る駐輪用ロック装置を示す詳細な側面図である。
【符号の説明】
１，２  駐輪ラック
４，４ａ，４ｂ  駐輪用ロック装置
５  アーム部材
６  回動軸
７  モータ
８  板状カム
９  カム溝
１０  センサドグ
１１  センサ
１２  センサドグ
１３  マイクロスイッチ（車両検出センサ）
２１  車輪
【図１】
2004218255.tif 000003
【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】
2004218255.tif 000008
【図７】
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【図８】
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